WO2018168729A1 - ポリロタキサンを有して形成される架橋体を含有する吸音材 - Google Patents

ポリロタキサンを有して形成される架橋体を含有する吸音材 Download PDF

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WO2018168729A1
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polyrotaxane
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sound
sound absorbing
sound absorption
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PCT/JP2018/009383
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佑樹 林
正信 高岡
達志 神谷
隆介 冨田
伸仁 横地
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アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社
株式会社槌屋
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    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
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    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/413Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties containing granules other than absorbent substances
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162Selection of materials

Definitions

  • the present invention relates to a material having (A) a material having voids; and (B) a crosslinked body provided in at least a part of the (A) material.
  • the present invention relates to a material having a cross-linked product formed by the (B) cross-linked product having a polyrotaxane. More particularly, the present invention relates to a material in which the material is used for a sound absorbing material.
  • Patent Documents 1 and 2 each disclose a fibrous material having voids and a resin material having voids, and each material is disclosed to be produced by special processing. More specifically, Patent Document 1 discloses a non-woven web having a non-woven fabric having a melt-blown fiber and a binder fiber fused to the melt-blown fiber, and the non-woven web is used as a sound absorbing material. To be disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a polyethylene resin foam molded article formed by molding polyethylene resin pre-expanded particles, and discloses that the molded article is used as a sound absorbing material.
  • Patent Document 3 discloses that a useful sound absorbing material can be produced by combining an organic material and an inorganic material, particularly in a low frequency region.
  • an object of the present invention is to provide a material, particularly a sound absorbing material, that can meet the needs for further weight reduction and / or higher functionality.
  • the object of the present invention is to provide a material capable of easily providing a sound absorbing material having different frequency characteristics and a method for producing the same in addition to weight reduction and / or enhancement of function. It is to provide.
  • a material having voids is (A) a material having voids; and (B) a crosslinked body provided in at least a part of the material (A);
  • a material having The (B) crosslinked product is (B) -1) a polyrotaxane in which a blocking group is arranged at both ends of a pseudopolyrotaxane in which openings of a cyclic molecule are clasped by linear molecules so that the cyclic molecule is not detached; and B) -2)
  • the (B) crosslinked body may be provided on at least a part of the surface layer of the (A) material.
  • the cyclic molecule of (B) -1) polyrotaxane preferably has a hydroxyl group.
  • the polymer (B) -2) may have a polyol.
  • the polyol may be at least one selected from polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, and polysiloxane polyol.
  • the crosslinked body may be formed further having a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent may have a polyisocyanate crosslinking agent.
  • the material is selected from the group of fibrous materials consisting of rock wool, glass wool, nonwoven fabric, and felt, and / or urethane foam, rubber It may be selected from a foam material group consisting of foam and cellulose foam, preferably selected from a fibrous material group, more preferably glass wool or non-woven fabric.
  • the material (A) may be selected from a group of fibrous materials consisting of rock wool, glass wool, nonwoven fabric, and felt, preferably glass wool or
  • the material may be a nonwoven fabric, and the weight per unit area of the material is 50 to 2000 g / m 2 , preferably 80 to 1500 g / m 2 , more preferably 100 to 1000 g / m 2 , and still more preferably 100 to 800 g / m 2 . good in the range of m 2.
  • any of the above materials ⁇ 1> to ⁇ 9> may be a sound absorbing material.
  • X1 / X2 is 1.1 or more, preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more.
  • the normal incident sound absorption coefficient X11 at a sound absorption frequency of 3000 Hz of the sound absorbing material and the normal incident sound absorption coefficient at a sound absorption frequency of 3000 Hz of a material made of only the material (A) among the sound absorbing materials.
  • the ratio with X12, X11 / X12, is 1.1 or more, preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more.
  • ⁇ 13> A sound absorbing material for a vehicle using the material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>above; or the sound absorbing material according to any one of ⁇ 10> to ⁇ 12> above.
  • ⁇ 14> A vehicle using the material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>above; or the sound absorbing material according to any one of ⁇ 10> to ⁇ 12> above.
  • a method for producing a material having (I) (A) a step of preparing a material; (II-1) (B) -1) A blocking group is arranged at both ends of the pseudopolyrotaxane in which the opening of the cyclic molecule is included in a skewered manner by the linear molecule so that the cyclic molecule is not detached.
  • Preparing a polyrotaxane comprising: (II-2) (B) -2) a step of preparing a polymer capable of binding to the polyrotaxane; (II-3) preparing a composition comprising (B) -1) a polyrotaxane; and (B) -2) a polymer; (III) a step of applying the composition to at least a part of the material (A); and (IV) after the application step (III), the (B) -1) polyrotaxane; and the (B) -2. ) A polymer; The method as described above, wherein the layer of the crosslinked body is formed on at least a part of the material (A).
  • a material particularly a sound absorbing material, that can meet the needs for further weight reduction and / or higher functionality.
  • a material capable of easily providing a sound absorbing material having different frequency characteristics and a method for manufacturing the same are provided. be able to.
  • the normal incident sound absorption coefficient according to the frequency of the sound absorbing materials K1 to K6 (Examples 1 to 6) of the present invention and the sound absorbing material H1 (Comparative Example 1) which is only the base material 1 is shown.
  • the normal incident sound absorption coefficient according to the frequency of the sound absorbing materials K7 to K12 (Examples 7 to 12) of the present invention and the sound absorbing material H2 (Comparative Example 2) which is only the base material 2 is shown.
  • the normal incident sound absorption coefficient according to frequency of the sound absorbing materials K13 to K17 (Examples 13 to 17) of the present invention and the sound absorbing material H3 (Comparative Example 3) that is only the base material 3 is shown.
  • the normal incident sound absorption coefficient according to the frequency of the sound absorbing materials K18 to K19 (Examples 18 to 19) of the present invention and the sound absorbing material H4 (Comparative Example 4) that is only the base material 4 is shown.
  • the normal incident sound absorption coefficient according to the frequency of the sound absorbing materials K20 to K21 (Examples 20 to 21) of the present invention and the sound absorbing material H5 (Comparative Example 5) which is only the base material 5 is shown.
  • the present application provides a material having (A) a material having voids; and (B) (A) a crosslinked body provided in at least a part of the material, particularly a material that can be used as a sound absorbing material.
  • A a material having voids
  • B a crosslinked body provided in at least a part of the material, particularly a material that can be used as a sound absorbing material.
  • the material of this application has (A) the material which has a space
  • the material having voids refers to a material in which the voids are one of the constituent components of the material.
  • the voids when the constituent components other than the voids of the material are fibrous materials, voids are generated due to the entanglement of the fibers, or voids are generated due to the dispersion of bubbles in the constituent components of the material.
  • the “component other than the voids” is preferably a fibrous material, and particularly when the material of the present application is used as a sound absorbing material, it is particularly preferable to be a fibrous material.
  • Examples of the material having voids include, but are not limited to, a fibrous material group; and a foam material group.
  • Specific examples of the fibrous material included in the fibrous material group include, but are not limited to, rock wool, glass wool, nonwoven fabric, and felt.
  • Examples of the foam material included in the foam material group include a material in which bubbles are dispersed and / or a foamed material, and specific examples include urethane foam, rubber foam, and cellulose foam. Not. When these materials are used as the sound absorbing material, rock wool, glass wool, nonwoven fabric, and felt are preferable, glass wool and nonwoven fabric are more preferable, and nonwoven fabric is particularly preferable.
  • the shape of the material can be appropriately determined according to the application, and may be, for example, a sheet shape, a plate shape, a spherical shape, or an amorphous shape.
  • the material provided by the present application may have a material other than (A) a material having voids as long as it has a material having (A) voids.
  • a material other than the “(A) material having voids” it may be a composite material of the “(A) material having voids” and a material other than the “(A) material having voids”. If the composite material is “a material in which the void is one of the constituent components of the material”, the composite material corresponds to the material having the (A) void in the present application.
  • the material having voids may be selected from the above-mentioned fibrous material group, and the basis weight, that is, the weight per unit area is 50 to 2000 g / m 2 , preferably 80 to 1500 g / m 2 . It is preferably 100 to 1000 g / m 2 , more preferably 100 to 800 g / m 2 .
  • the material having voids is preferably rock wool, glass wool, non-woven fabric, or felt, more preferably glass wool or non-woven fabric, particularly preferably non-woven fabric, and basis weight.
  • the weight per unit area may be 50 to 2000 g / m 2 , preferably 80 to 1500 g / m 2 , more preferably 100 to 1000 g / m 2 , and still more preferably 100 to 800 g / m 2 .
  • the material of this application has (B) crosslinked body.
  • the (B) crosslinked product is provided in at least a part of the material (A).
  • the crosslinked body is preferably provided so as to have at least a part of the surface layer of the material (A).
  • the crosslinked body is (B) -1) a polyrotaxane in which a blocking group is arranged at both ends of a pseudopolyrotaxane in which openings of a cyclic molecule are clasped by linear molecules so that the cyclic molecule is not detached; and B) -2) a polymer capable of binding to a polyrotaxane; Is a cross-linked product formed.
  • the polymer that can be combined with the polyrotaxane will be described in detail later.
  • the “polymer” in the “(B) -2) polymer that can be combined with the polyrotaxane” includes the “(B) -1) polyrotaxane”. Is intended not to be included.
  • the “polymer” of “(B) -2) a polymer capable of binding to a polyrotaxane” which is a component included in “(B) crosslinked product” included in the material of the present invention includes the above “(B) -1”. ))
  • Polyrotaxane is not included, but the material of the present invention may contain a crosslinked product of the above“ (B) -1) polyrotaxane ”.
  • the crosslinked body is 50 g / m 2 to 400 g / m 2 , preferably 70 g / m 2 to the above-mentioned (A) material having voids, for example, a fibrous material such as a nonwoven fabric. It is preferable to have an amount of 350 g / m 2 , more preferably 80 g / m 2 to 300 g / m 2 .
  • (B) -1) Polyrotaxane >> (B) A crosslinked product is formed having (B) -1) a polyrotaxane. (B) -1) A polyrotaxane is formed by having a cyclic molecule, a linear molecule, and a blocking group, and both ends of the pseudopolyrotaxane formed by inclusion of a cyclic molecule in a skewered manner by the linear molecule. In addition, a blocking group is arranged so that the cyclic molecule is not detached.
  • the components contained in the polyrotaxane will be described.
  • the cyclic molecule of (B) -1) polyrotaxane is not particularly limited as long as it is cyclic, has an opening, and is included in a skewered manner by linear molecules.
  • the cyclic molecule has a hydroxyl group (—OH group), although it depends on a desired material and a material other than “(B) -1) polyrotaxane” used for forming the material.
  • the hydroxyl group (—OH group) depends on the properties of the desired material, but may be directly bonded to the cyclic skeleton of the cyclic molecule or may be bonded to the cyclic skeleton via the first spacer. .
  • the cyclic molecule is selected from the group consisting of other groups such as 1) hydrophobic modification group; 2) —NH 2 , —COOH, and —SH, depending on the properties of the desired material.
  • hydrophobic modification groups acetyl group, butyl ester group, hexyl ester group, octadecyl ester group, polycaprolactone group, poly ( ⁇ -valerolactone) group, polylactic acid group, polyalkylene carbonate group, polypropylene glycol group, poly Examples include, but are not limited to, groups having a hydrophobic group such as a tetramethylene glycol group, a polymethyl acrylate group, and a polyethyl hexyl acrylate group. Of these, a polycaprolactone group, a polypropylene glycol group, and a polyalkylene carbonate group are preferable.
  • the groups described in 2) and 3) above may be bonded directly to the cyclic molecule or may be bonded via a second spacer.
  • the second spacer may be the same as or different from the first spacer, and may be the same or different.
  • the first or second spacer is not particularly limited, but may be an alkylene group, an alkylene oxide group, a hydroxyalkylene group, a carbamoyl group, an acrylate chain, a polyalkylene ether chain, or a polyalkylene carbonate chain.
  • the cyclic molecule may be selected from the group consisting of ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin and ⁇ -cyclodextrin, for example.
  • linear molecule of (B) -1) polyrotaxane is not particularly limited as long as it can be included in a skewered manner in the opening of the cyclic molecule to be used.
  • linear molecules polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, poly (meth) acrylic acid, cellulosic resins (carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, etc.), polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl Polyolefin resins such as acetal resins, polyvinyl methyl ether, polyamines, polyethyleneimine, casein, gelatin, starch, and / or copolymers thereof, polyethylene, polypropylene, and copolymers of other olefin monomers; Polyester resins, polyvinyl chloride resins, polystyrene resins such as polystyrene and acryl
  • polyethylene glycol polyisoprene, polyisobutylene, polybutadiene, polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polydimethylsiloxane, polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol and polyvinyl methyl ether.
  • polyethylene glycol Particularly preferred is polyethylene glycol.
  • the linear molecule may have a weight average molecular weight of 1,000 or more, preferably 3,000 to 100,000, more preferably 6,000 to 50,000.
  • the combination of (cyclic molecule, linear molecule) is preferably (derived from ⁇ -cyclodextrin, derived from polyethylene glycol).
  • the blocking group of the polyrotaxane is not particularly limited as long as it is a group that is arranged at both ends of the pseudo-polyrotaxane and acts so that the cyclic molecule to be used does not leave.
  • a blocking group dinitrophenyl groups, cyclodextrins, adamantane groups, trityl groups, fluoresceins, silsesquioxanes, pyrenes, substituted benzenes (substituents are alkyl, alkyloxy, hydroxy, Examples include, but are not limited to, halogen, cyano, sulfonyl, carboxyl, amino, phenyl, etc.
  • substituents may be present), optionally substituted polynuclear aromatics (substituted) Examples of the group include, but are not limited to, the same as described above, and one or more substituents may be present.) And a group consisting of steroids. It is preferably selected from the group consisting of dinitrophenyl groups, cyclodextrins, adamantane groups, trityl groups, fluoresceins, silsesquioxanes, and pyrenes, more preferably adamantane groups or cyclodextrins. It should be similar.
  • the (B) cross-linked product is formed having (B) -2) a polymer capable of binding to the polyrotaxane.
  • (B) -1) polyrotaxane is not included in “polymer” of “(B) -2) polymer capable of binding to polyrotaxane” as described above.
  • the “(B) -2) polymer capable of binding to a polyrotaxane” refers to a polymer capable of binding directly and / or indirectly to the “(B) -1) polyrotaxane”.
  • the “polymer that can be directly bonded” refers to a polymer that can be bonded to (B) -1) a polyrotaxane in the presence of heat, a catalyst or the like, and is specifically described below, but is not limited thereto.
  • the “indirectly bondable polymer” refers to a polymer that can be bonded to (B) -1) polyrotaxane using a crosslinking agent or the like, and is specifically described below, but is not limited thereto.
  • (B) -2) a polymer that can be bonded to a polyrotaxane is “(B) -1) a polyrotaxane” and “a polymer that can be bonded directly”, the following combinations are preferable. That is, (B) -1) the first functional group is imparted to the cyclic molecule of polyrotaxane, while (B) -2) the second functional group is preferably imparted to the polymer that can bind to the polyrotaxane. It is preferable to form a crosslinked product (B) by reacting the functional group with the second functional group.
  • the first functional group and the second functional group for example, epoxy group and carboxylic acid group, epoxy group and amine residue, epoxy group and phenol group, isocyanate group and hydroxyl group, isocyanate group and thiol group , An isocyanate group and an amino group, a carbodiimide group and a carboxylic acid group, an acid anhydride residue and a hydroxyl group, an acid anhydride residue and an amino group, and the like, but are not limited thereto.
  • the first functional group is an epoxy.
  • the second functional group is a carboxylic acid group
  • the first functional group is a carboxylic acid group and the second functional group is an epoxy group.
  • polymer capable of binding to polyrotaxane includes poly (meth) acrylate, polyamide, polyester, polyether, polyolefin, polydiene, polysiloxane, polystyrene, polyurethane, polyurea, polycarbonate, and the like.
  • polymer which gave the said 1st or 2nd functional group to the copolymer of this can be mentioned, It is not limited to these.
  • the catalyst depends on the (B) -2) polymer to be used and (B) -1) polyrotaxane to be used, and examples thereof include a tin catalyst, a bismuth catalyst, a zinc catalyst, a base catalyst, and an acid catalyst. However, it is not limited to these.
  • the temperature is 25 to 200 ° C. The temperature is preferably 50 to 170 ° C., more preferably 70 to 150 ° C.
  • both the first and second functional groups are radical polymerizable groups (first and second radical polymerizable groups, respectively), and the first and second functional groups (radical polymerizable groups) are generated by the radical initiator.
  • the groups) are bonded to each other, and “(B) -2) a polymer capable of binding to polyrotaxane” and “(B) -1) polyrotaxane” are “directly bonded” to form a crosslinked product.
  • first and second radical polymerizable groups include, but are not limited to, an acrylic group, a methacryl group, a styryl group, a vinyl group, a vinylidene group, and a maleic anhydride / maleimide-containing functional group.
  • “(B) -2) a polymer capable of binding to the polyrotaxane is a poly (meth) acrylate, polyamide, polyester, polyether, polyolefin, polydiene, poly Examples thereof include, but are not limited to, siloxane, polystyrene, polyurethane, polyurea, polycarbonate, and polymers obtained by adding a radical polymerizable group to these copolymers.
  • Radical polymerization initiator (B) -2) When the polymer capable of binding to the polyrotaxane has a polymer having a radical polymerizable group, a radical polymerization initiator is preferably used.
  • the radical polymerization initiator include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator. These are not particularly limited, and a known polymerization initiator can be used.
  • the addition amount of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.05 to 5% by mass with respect to the mixture.
  • thermal polymerization initiators examples include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyneodecanoate, and t-to.
  • Organic peroxide polymerization initiators such as xylperoxypivalate, diisopropylperoxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2, Azo polymerization initiators such as 2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); potassium persulfate, ammonium persulfate, persulfate Examples thereof include persulfates such as sodium. These may be used alone or in combination of two or more.
  • photopolymerization initiator examples include 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, methylphenylglyoxylate, acetophenone, benzophenone, diethoxyacetophenone, 2,2 -Dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-phenyl-1,2-propane-dione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2morpholino-1-propanone, benzyl Benzoin isobutyl ether, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, benzoyldiphenylphosphine oxide, 2-methylbenzoyldiphenylphosphine Fin oxide, benzoyl dimethoxy phosphine o
  • the material of the present application may contain “other components”.
  • other components include, but are not limited to, inorganic fillers, antioxidants, flame retardants, ultraviolet absorbers, dyes, pigments, and antistatic agents.
  • the eleventh and twelfth functional groups are preferably a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, and the like.
  • a polyisocyanate crosslinking agent having two or more isocyanate groups and two or more epoxy groups are used as the crosslinking agent. Examples include, but are not limited to, epoxy compounds, compounds having two or more acid anhydride residues, carbodiimide crosslinking agents, and the like.
  • the polymer that can bind to the polyrotaxane is preferably a polyol, and the cyclic molecule of (B) -1) polyrotaxane preferably has a hydroxyl group.
  • Polyol in the present application, a polyol refers to a substance having two or more OH groups.
  • Polyols include polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyols, polyolefin polyols, polysiloxane polyols, block copolymers or grafts of a plurality of types of polyols (for example, polyols obtained by block polymerization of polyester to polyether polyols), side chains.
  • the polyol may be at least one selected from polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, and polysiloxane polyols, and preferably at least one selected from polyether polyols, polyester polyols, and polycarbonate polyols. It may be at least one selected from a species, more preferably a polyether polyol and a polyester polyol.
  • polymer having two or more hydroxyl groups in the side chain examples include side chain hydroxylated products such as poly (meth) acrylic acid ester, polyvinyl chloride, and polyvinyl acetate.
  • the polyol has 2 OH groups or 3 or more may be sufficient.
  • the polyol may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyol has a weight average molecular weight of 50 to 30,000, preferably 250 to 10,000, more preferably 250 to 8,000.
  • polystyrene resin when the polymer capable of binding to (B) -2) polyrotaxane has a polyol, as described above, it is convenient for crosslinking that (B) -1) polyrotaxane has a hydroxyl group.
  • polyisocyanate is preferably used as the crosslinking agent.
  • Polyisocyanate means a compound having two or more isocyanate groups.
  • known aliphatic, alicyclic and aromatic isocyanates may be used, or newly synthesized ones may be used.
  • polyisocyanates examples include hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) Fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexyl Syrene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate 2,4- and
  • the amount of the polyisocyanate is preferably in the following range.
  • the ratio of the number of moles of isocyanate groups in the polyisocyanate to the number of moles of active hydrogen in the polyol and polyrotaxane, ie, (number of moles of isocyanate groups in the polyisocyanate) / (number of moles of active hydrogen in the polyol and polyrotaxane) is 0.
  • the amount of the polyisocyanate compound should be adjusted so as to be 30 to 2.00, preferably 0.50 to 1.50, more preferably 0.60 to 1.20.
  • the ratio (number of moles of isocyanate group of polyisocyanate) / (number of moles of active hydrogen of polyol and polyrotaxane) may be expressed as “NCO index”.
  • the active hydrogen include OH group hydrogen present in the polyol and OH group hydrogen present in the polyrotaxane.
  • hydrogen such as thiol groups, primary amino groups, secondary amino groups, carboxylic acid groups, etc. present in polyols and polyrotaxanes also act as active hydrogens.
  • the number of active hydrogen moles of the polyol and polyrotaxane When the active hydrogen is derived only from the OH group, the amount of the active hydrogen can be represented by a hydroxyl value OHV.
  • urethanization catalysts As the catalyst used for accelerating the reaction between the polyol and / or (B) -1) polyrotaxane and polyisocyanate, various known urethanization catalysts can be used. For example, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, dimethylbenzylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, N, N, N ′, N ′ , N ′′ -pentamethyldiethylenetriamine, bis- (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 , Tertiary amines such as 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5, 1,5-diazabicyclo [4.4.0] decen
  • a solvent may be used in forming the crosslinked body. It is preferable to remove the solvent after the step of producing a crosslinked product. In order to facilitate mixing of the cross-linked components, the solvent increases the compatibility between the cross-linked components, and in order to adjust the viscosity when applied to the material having voids, the crosslinking reaction rate after application to the material having voids is increased. It can be used for purposes such as adjusting.
  • the solvent include, but are not limited to, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, toluene, xylene and the like.
  • the material of the present application may contain “other components”, if desired, in addition to (A) a material having voids; and (B) a crosslinked product.
  • other components include the antioxidants, flame retardants, ultraviolet absorbers, dyes, pigments, antistatic agents, etc. described in the radical polymerization, and various fillers. It is not limited.
  • the material of the present application can be used for various applications in which a material having voids is used.
  • a sound absorbing material for example, a sound absorbing material, a heat insulating material, a filter, a buffering agent, a packaging material, an interior member, and the like can be mentioned, but not particularly limited.
  • a sound absorbing material it can be used in various fields where sound insulation or silencing is required, such as houses, buildings, etc .; vehicles; home appliances; sound barriers for transportation infrastructure of highways, railways, airports, ports; it can.
  • the material of the present application can meet the needs for weight reduction and / or higher functionality required for the sound absorbing material. Moreover, in addition to weight reduction and / or high functionality, it is possible to easily provide a sound absorbing material having different frequency characteristics. Specifically, the material (sound absorbing material) of the present application can have the following characteristics, particularly preferable normal incident sound absorption coefficient.
  • the sound absorbing material C1 made of the material of the present application and the sound absorbing material C2 made of only the material (A) of the materials of the present application are prepared, and the respective materials are made of the material of the present application by comparing the respective normal incident sound absorption coefficients. It can be seen that the sound absorbing material C1 exhibits a desired sound absorbing characteristic.
  • the sound absorbing material made of the material of the present application has a specific frequency exhibiting a sound absorption rate higher than that of the sound absorbing material made of only the material having (A) the air gap in the frequency range of 500 Hz to 4500 Hz.
  • the sound absorbing material made of the material of the present application preferably has a high sound absorption coefficient particularly at a low frequency of 500 Hz to 1500 Hz. In that case, among the above-mentioned applications, vehicle engine sound, gear differential sound, motor electromagnetic noise, etc. It is effective as a sound absorbing material to absorb.
  • the sound absorbing material made of the material of the present application preferably has a high sound absorption rate in the range of 2000 Hz to 4500 Hz in addition to the sound absorbing characteristics at the low frequency or in addition to the sound absorbing characteristics at the low frequency.
  • it is effective as a sound absorbing material that absorbs brake noise, electronic sound, wind noise and the like.
  • the sound absorption material C1 made of the material of the present application has a normal incident sound absorption coefficient X1 at a sound absorption frequency of 1000 Hz, while the ratio (A) of the sound absorption material C2 made of only the material with the sound absorption frequency X2 of the sound absorption frequency of 1000 Hz is taken as a ratio.
  • the ratio X1 / X2 is 1.1 or more, preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more.
  • the normal incident sound absorption coefficient at the sound absorption frequency of 3000 Hz of the sound absorption material C1 made of the material of the present application is X11
  • the ratio of the sound absorption material C2 made of only the material to the normal incident sound absorption coefficient X12 at the sound absorption frequency of 3000 Hz is 1.1 or more, preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more.
  • the normal incident sound absorption coefficient at the sound absorption frequencies of 1000 Hz and 3000 Hz exhibits the above-mentioned value with only one type of the sound absorbing material of the present application.
  • the sound absorbing material C11 of the present application has the above-mentioned value of the normal incident sound absorption rate at a sound absorption frequency of 1000 Hz
  • the other sound absorbing material C12 has the above value of the normal incident sound absorption rate at a sound absorption frequency of 3000 Hz.
  • the normal incident sound absorption coefficient at the sound absorption frequencies of 1000 Hz and 3000 Hz may exhibit the above values.
  • the material or the sound absorbing material of the present application can be used as a vehicle sound absorbing material. Specifically, it can be used as a sound absorbing material for engine head covers, pillars, fender liners, head liners, trunk liners, door panels, dashboards, and bonnets. Further, the material or the sound absorbing material of the present application can be used for a vehicle.
  • the above-mentioned material can be manufactured by the following method. That is, (I) the step of preparing the above-mentioned (A) material; (II-1) Step of preparing the above-mentioned (B) -1) polyrotaxane; (II-2) Step of preparing the above-mentioned (B) -2) polymer; (II-3) preparing a composition having (B) -1) a polyrotaxane; and (B) -2) a polymer; (III) (A) a step of applying the composition to at least a part of the material; and (IV) (III) after the application step, (B) -1) a polyrotaxane; and (B) -2) a polymer; Forming a cross-linked product formed by The layer of the above-mentioned (B) crosslinked body is formed in at least a part of the (A) material, whereby the material of the
  • Step (I) is a step of preparing the above-mentioned (A) material.
  • the existing (A) material may be purchased on the market or newly prepared.
  • Step (II-1) is a step of preparing the above-mentioned (B) -1) polyrotaxane.
  • a commercially available polyrotaxane may be used, or a newly synthesized one may be used.
  • Step (II-2) is a step of preparing the above-mentioned (B) -2) polymer.
  • the above-mentioned (B) -2) polymer may be purchased on the market or newly prepared.
  • Step (II-3) is a step of preparing a composition having (B) -1) a polyrotaxane; and (B) -2) a polymer.
  • a solvent may be used as desired.
  • what was mentioned above can be used as a solvent.
  • Step (III) is a step of applying the composition to at least a part of the material (A).
  • Application may be performed by a conventionally known method depending on the characteristics of the composition to be used. Examples of the application method include, but are not limited to, spray coating, dip coating, roll coating, knife coating, and the like.
  • Step (IV) is a step of forming a crosslinked product formed by having (B) -1) polyrotaxane; and (B) -2) polymer after step (III), that is, after the coating step.
  • Step (IV) can employ a reaction for forming a crosslinked product depending on (B) -1) polyrotaxane used and (B) -2) polymer used.
  • the polymerization conditions depending on the radical polymerizable group should be adopted. Can do.
  • Base material 1 (made of polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET), nonwoven fabric basis weight: 442 g / m 2 , thickness 26 mm); Base material 2 (made of PET, non-woven fabric basis weight: 600 g / m 2 , thickness 15 mm); Base material 3 (made of PET, nonwoven fabric basis weight: 300 g / m 2 , thickness 10 mm); Base material 4 (PET, nonwoven fabric basis weight: 200 g / m 2 , thickness 10 mm); and Base material 5 (PET, nonwoven fabric basis weight: 650 g / m 2 , thickness 25 mm).
  • Base material 1 made of polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET), nonwoven fabric basis weight: 442 g / m 2 , thickness 26 mm
  • Base material 2 (made of PET, non-woven fabric basis weight: 600 g / m 2 , thickness 15 mm);
  • Base material 3 (made of PET, non
  • ⁇ Preparation of crosslinking agent> The following polyisocyanate X and polyisocyanate Y were prepared as crosslinking agents.
  • the isocyanate concentration was 8.9 wt%.
  • Polyisocyanate Y >> 300 g of 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (Takenate 600 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was placed in the reaction vessel, and the temperature was raised to 80 ° C. while stirring under a nitrogen stream. 332 g of polycarbonate diol, Duranol (registered trademark) T-5650E (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., Mn: 500) was warmed to 70 ° C., slowly dropped into the reaction vessel, and further stirred for 3 hours. Polyisocyanate Y (632 g) having an isocyanate group-modified polycarbonate and 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane was obtained. The isocyanate concentration was 11.7 wt%.
  • composition C1 for forming crosslinked product CL1 100 g of the above polyrotaxane SH2400P (manufactured by Advanced Soft Materials), 49.6 g of the above polycarbonate diol, Duranol (registered trademark) T-5650J (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, Mn: 800), dibutyltin dilaurate (Tokyo) 0.034 g (made by Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 6.55 g Irganox 1726 (made by BASF) were dissolved in 156.2 g of toluene to obtain a mixture.
  • SH2400P manufactured by Advanced Soft Materials
  • T-5650J manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, Mn: 800
  • Tokyo dibutyltin dilaurate
  • Irganox 1726 made by BASF
  • composition C2 for forming crosslinked product CL2 ⁇ Preparation of composition C2 for forming crosslinked product CL2>
  • the same operation was performed except that the above-described polyrotaxane SH3400P (manufactured by Advanced Soft Materials Co., Ltd.) was used instead of the polyrotaxane SH2400P, and a composition for forming a crosslinked product CL2 having a nonvolatile concentration of 53 wt% Product C2 was obtained.
  • composition C3 for forming crosslinked body CL3 100 g of the above-mentioned polyrotaxane SH2400P, 109.5 g of the above-mentioned polycarbonate diol, Duranol (registered trademark) T-5650J, 0.034 g of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and 6.55 g of Irganox 1726 (manufactured by BASF) was dissolved in 144 g of toluene to obtain a mixture.
  • composition C4 for forming crosslinked product CL4 ⁇ Preparation of composition C4 for forming crosslinked product CL4>
  • a similar operation was performed except that the above-described polyrotaxane SH3400P was used instead of the polyrotaxane SH2400P to obtain a crosslinked product CL4 forming composition C4 having a nonvolatile concentration of 60 wt%.
  • composition C5 for forming crosslinked product CL5 100 g of the above-mentioned polyrotaxane SH2400P, 223 g of the above-mentioned polycarbonate diol, Duranol (registered trademark) T-5650E (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, Mn: 500), 0.172 g of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and Iruga 6.07 g of Knox 1726 (manufactured by BASF) was dissolved in 219 g of toluene to obtain a mixture.
  • Example 1 An appropriate amount of the composition C1 is applied to the surface of the coating roll, and the roll is rolled on one side of the base material 1 (size: 13 cm ⁇ 13 cm) so that the composition C1 is uniformly applied to one side of the base material 1 described above. Applied. The obtained base material was put into a drying furnace at 100 ° C., and the solvent was removed (dried) for 30 minutes. At the same time, the composition C1 was cured to obtain a material D1. Prior to drying, the weight of the applied composition C1 was measured (155 g / m 2 ). Further, the weight of the crosslinked product CL1 after drying was measured (96 g / m 2 ).
  • the amount (g / m 2 ) of the crosslinked body CL1 provided on the material D1 is converted, and the value is shown in Table 1.
  • the material D1 obtained in this example as the sound absorbing material K1
  • its characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured.
  • the base material 1 was used as the sound absorbing material H1, and the characteristics and the normal incident sound absorption coefficient were measured (Comparative Example 1).
  • the results are also shown in Table 1 and FIG.
  • the normal incidence sound absorption coefficient was measured under the following conditions.
  • the normal incident sound absorption coefficient was measured by the transfer function method (JIS A 1405-2). In this method, the transfer function between the sound pressures at two positions in the acoustic tube (simultaneous measurement with two microphones or sequential measurement with one microphone) was obtained, and the normal incidence sound absorption coefficient was calculated.
  • Example 2 to Example 6 The composition C1 and the amount thereof used in Example 1 were changed as shown in Table 1, and materials D2 to D6 were obtained in the same manner as in Example 1. Using the materials D2 to D6 obtained in this example as sound absorbing materials K2 to K6, their characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured in the same manner as in Example 1. Further, the characteristics of the substrate 1 and the normal incident sound absorption coefficient were measured. The results are also shown in Table 1 and FIG. From Table 1 and FIG. 1, the sound-absorbing materials K1 to K6 of the present invention have a high sound-absorbing rate at a frequency of 500 to 4500 Hz, and show a high sound-absorbing rate especially at 1000 Hz compared with the sound-absorbing material H1 which is only a base material. It can be seen that the sound absorption coefficient is as high as 66%.
  • Example 7 to 12 In Example 1, the substrate 2 was used instead of the substrate 1. Further, the composition C1 and the amount thereof used in Example 1 were changed as shown in Table 2, and materials D7 to D12 were obtained in the same manner as in Example 1. The materials D7 to D12 obtained in this example were used as sound absorbing materials K7 to K12, and their characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured in the same manner as in Example 1. Moreover, the base material 2 was used as the sound-absorbing material H2, and the characteristics and the normal incident sound absorption coefficient were measured (Comparative Example 2). The results are also shown in Table 2 and FIG. The normal incident sound absorption coefficient was measured under the same conditions as described above. From Table 2 and FIG.
  • the sound absorbing materials K7 to K12 of the present invention show excellent sound absorbing characteristics in a wide frequency range of 500 to 4500 Hz.
  • the sound-absorbing materials K7 to K12 of the present invention have a sound absorption rate as high as 44% at 3000 Hz as compared with the sound-absorbing material H2 which is only the base material.
  • Example 13 to Example 17 In Example 1, the substrate 3 was used instead of the substrate 1. Further, the composition C1 and the amount thereof used in Example 1 were changed as shown in Table 3, and materials D13 to D17 were obtained in the same manner as in Example 1. The materials D13 to D17 obtained in this example were used as sound absorbing materials K13 to K17, and their characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured in the same manner as in Example 1. Moreover, the base material 3 was used as the sound-absorbing material H3, and the characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured (Comparative Example 3). The results are also shown in Table 3 and FIG. The normal incident sound absorption coefficient was measured under the same conditions as described above. From Table 3 and FIG.
  • the sound absorbing materials K13 to K17 of the present invention show excellent sound absorbing characteristics in a wide frequency range of 500 to 4500 Hz.
  • the sound-absorbing materials K13 to K17 of the present invention have a sound absorption rate as high as 35% at 3000 Hz compared to the sound-absorbing material H3 that is only the base material.
  • the sound absorption rate tends to be higher than that of the sound absorbing material H3 that is only the base material.
  • Example 18 and Example 19 In Example 1, the substrate 4 was used instead of the substrate 1. Further, the composition C1 and the amount thereof used in Example 1 were changed as shown in Table 4, and materials D18 to D19 were obtained in the same manner as in Example 1. The materials D18 to D19 obtained in this example were used as sound absorbing materials K18 to K19, and their characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured in the same manner as in Example 1. Moreover, the base material 4 was used as the sound absorbing material H4, and the characteristics and the normal incident sound absorption coefficient were measured (Comparative Example 4). The results are also shown in Table 4 and FIG. The normal incident sound absorption coefficient was measured under the same conditions as described above. From Table 4 and FIG.
  • the sound absorbing materials K18 to K19 of the present invention show excellent sound absorbing characteristics in a wide frequency range of 500 to 4500 Hz.
  • the sound-absorbing materials K18 to K19 of the present invention have a higher sound absorption rate than the sound-absorbing material H4, which is only the base material, at both 1000 Hz and 3000 Hz.
  • Example 20 and Example 21 In Example 1, the substrate 4 was used instead of the substrate 1. Further, the composition C1 and the amount thereof used in Example 1 were changed as shown in Table 5, and materials D20 to D21 were obtained in the same manner as in Example 1. The materials D20 to D21 obtained in this example were used as sound absorbing materials K20 to K21, and their characteristics and normal incident sound absorption coefficient were measured in the same manner as in Example 1. Moreover, the base material 5 was made into the sound-absorbing material H5, and the characteristic and normal incidence sound absorption coefficient were measured (comparative example 5). The results are also shown in Table 5 and FIG. The normal incident sound absorption coefficient was measured under the same conditions as described above. From Table 5 and FIG.
  • the sound absorbing materials K20 to K21 of the present invention show excellent sound absorbing characteristics in a wide frequency range of 500 to 4500 Hz.
  • the sound-absorbing materials K20 to K21 of the present invention have a higher sound absorption rate at 1000 Hz and 3000 Hz than the sound-absorbing material H5 which is only the base material.

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Abstract

本発明は、さらなる軽量化及び/又は高機能化のニーズに応えられる材料、特に吸音材を提供する。また、本発明は、軽量化及び/又は高機能化に加えて、周波数特性の異なる吸音材を簡易に提供できる材料及びその製造方法を提供する。本発明は、(A)空隙を有する材料;及び(B) (A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体:を有する材料であって、(B)架橋体は、(B)-1) 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー;を有して形成される架橋体である、上記材料を提供する。

Description

ポリロタキサンを有して形成される架橋体を含有する吸音材
 本発明は、(A)空隙を有する材料;及び(B)該(A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体:を有する材料に関する。特に、本発明は、該(B)架橋体がポリロタキサンを有して形成される架橋体を有する材料に関する。より特に、本発明は、該材料が吸音材に用いられる材料に関する。
 吸音材として様々な材料が使われているが、特に空隙を有する材料は高性能に加えて、軽量化を図ることができ、吸音材として広く使用されている。
 特許文献1及び2はそれぞれ、空隙を有する繊維状材料、空隙を有する樹脂材料を開示し、各材料は、特殊な加工によって作製されることを開示する。
 より具体的には、特許文献1は、メルトブローン繊維とメルトブローン繊維との交絡点で該メルトブローン繊維と融着したバインダ繊維とを有する不織布を有する不織布ウェブを開示し、該不織布ウェブが吸音材として用いられることを開示する。
 特許文献2は、ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子を成形してなるポリエチレン系樹脂発泡成形体を開示し、該成形体が吸音材として用いられることを開示する。
 また、特許文献3は、有機材料と無機材料とを組み合わせて、特に低周波数領域において有用な吸音材を作製できることを開示する。
 このように、吸音材が種々提案されているが、自動車、建材、家電などに用いられている吸音材には、さらなる軽量化、高機能化が求められている。特に自動車において、エンジン音、ロードノイズ、風切り音、モータ電磁振動、鳴き電子音、ブレーキノイズなどのノイズ対策として、軽量化及び高機能化に加えて、周波数特性の異なる吸音材を使用しなければならない。
 そこで、さらなる軽量化及び/又は高機能化のニーズに応えられる材料、特に吸音材が求められている。また、軽量化及び/又は高機能化に加えて、周波数特性の異なる吸音材を簡易に提供できる材料及びその製造方法が求められている。
特開2015-212442。 特開2007-44877。 特開平8-30275。
 そこで、本発明の目的は、さらなる軽量化及び/又は高機能化のニーズに応えられる材料、特に吸音材を提供することにある。
 また、本発明の目的は、上記目的に加えて、又は上記目的の他に、軽量化及び/又は高機能化に加えて、周波数特性の異なる吸音材を簡易に提供できる材料及びその製造方法を提供することにある。
 本発明者らは、次の発明を見出した。
 <1> (A)空隙を有する材料;及び
 (B)前記(A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体;
を有する材料であって、
 前記(B)架橋体は、
 (B)-1) 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
 (B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー;を有して形成される架橋体である、上記材料。
 <2> 上記<1>において、(B)架橋体が、(A)材料の少なくとも一部の表層に備えられるのがよい。
 <3> 上記<1>又は<2>において、(B)-1)ポリロタキサンの環状分子が、水酸基を有するのがよい。
 <4> 上記<1>~<3>のいずれかにおいて、(B)-2)ポリマーが、ポリオールを有するのがよい。
 <5> 上記<4>において、ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリシロキサンポリオールから選択されてなる少なくとも1種であるのがよい。
 <6> 上記<1>~<5>のいずれかにおいて、(B)架橋体が、架橋剤をさらに有して形成されるのがよい。
 <7> 上記<6>において、架橋剤がポリイソシアネート架橋剤を有するのがよい。
 <8> 上記<1>~<7>のいずれかにおいて、(A)材料が、ロックウール、ガラスウール、不織布、及びフェルトからなる繊維状材料群から選ばれるか、及び/又はウレタンフォーム、ゴムフォーム、及びセルロースフォームからなるフォーム材料群から選ばれるのがよく、好ましくは繊維状材料群から選ばれるのがよく、より好ましくはガラスウール又は不織布であるのがよい。
 <9> 上記<1>~<8>のいずれかにおいて、(A)材料は、ロックウール、ガラスウール、不織布、及びフェルトからなる繊維状材料群から選ばれるのがよく、好ましくはガラスウール又は不織布であるのがよく、該材料の単位面積当たりの重量が、50~2000g/m、好ましくは80~1500g/m、より好ましくは100~1000g/m、さらに好ましくは100~800g/mであるのがよい。
 <10> 上記<1>~<9>のいずれかの材料が吸音材であるのがよい。
 <11> 上記<10>において、吸音材の吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率X1と、吸音材のうち(A)材料のみからなる材料の吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率X2との比、X1/X2が1.1以上、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.5以上であるのがよい。
 <12> 上記<10>又は<11>において、吸音材の吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率X11と、吸音材のうち(A)材料のみからなる材料の吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率X12との比、X11/X12が1.1以上、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.5以上であるのがよい。
 <13> 上記<1>~<9>のいずれかに記載される材料;又は上記<10>~<12>のいずれかに記載される吸音材を用いる車両用吸音材。
 <14> 上記<1>~<9>のいずれかに記載される材料;又は上記<10>~<12>のいずれかに記載される吸音材を用いる車両。
 <15> (A) 空隙を有する材料;及び
 (B) (A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体:
を有する材料の製造方法であって、
 (I) (A)材料を準備する工程;
 (II-1) (B)-1) 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンを準備する工程;
 (II-2) (B)-2) 前記ポリロタキサンと結合できるポリマーを準備する工程;
 (II-3) 前記(B)-1)ポリロタキサン;及び前記(B)-2)ポリマー;を有する組成物を調製する工程;
 (III) 前記(A)材料の少なくとも一部に、前記組成物を塗布する工程;及び
 (IV) 前記(III)塗布工程後、前記(B)-1)ポリロタキサン;及び前記(B)-2)ポリマー;を有して形成される架橋体を形成する工程;
を有することにより、前記(A)材料の少なくとも一部に前記架橋体の層が形成される、上記方法。
 本発明により、さらなる軽量化及び/又は高機能化のニーズに応えられる材料、特に吸音材を提供することができる。
 また、本発明により、上記効果に加えて、又は上記効果の他に、軽量化及び/又は高機能化に加えて、周波数特性の異なる吸音材を簡易に提供できる材料及びその製造方法を提供することができる。
本発明の吸音材K1~K6(実施例1~6)と基材1のみである吸音材H1(比較例1)との、周波数による垂直入射吸音率を示す。 本発明の吸音材K7~K12(実施例7~12)と基材2のみである吸音材H2(比較例2)との、周波数による垂直入射吸音率を示す。 本発明の吸音材K13~K17(実施例13~17)と基材3のみである吸音材H3(比較例3)との、周波数による垂直入射吸音率を示す。 本発明の吸音材K18~K19(実施例18~19)と基材4のみである吸音材H4(比較例4)との、周波数による垂直入射吸音率を示す。 本発明の吸音材K20~K21(実施例20~21)と基材5のみである吸音材H5(比較例5)との、周波数による垂直入射吸音率を示す。
 以下、本願に記載する発明を詳細に説明する。
 本願は、(A)空隙を有する材料;及び(B) (A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体:を有する材料、特に吸音材として用いることができる材料を提供する。
 以下、本願が提供する材料について説明する。
<(A)空隙を有する材料>
 本願の材料は、(A)空隙を有する材料を有する。
 (A)空隙を有する材料とは、空隙が材料の構成成分の一つとなる材料をいう。ここで、該空隙としては、材料の空隙以外の構成成分が繊維状材料である場合にはその繊維の絡み合いによって空隙が生じるものや、材料の構成成分中に気泡が分散することにより空隙が生じるもの、などが含まれるが、これらに限定されない。
 「空隙以外の構成成分」は、繊維状材料であるのが好ましく、特に本願の材料を吸音材として用いる場合には、特に繊維状材料であるのが好ましい。
 (A)空隙を有する材料として、繊維状材料群;及びフォーム材料群を挙げることができるがこれらに限定されない。
 繊維状材料群に含まれる繊維状材料として、具体的には、ロックウール、ガラスウール、不織布、及びフェルトを挙げることができるがこれらに限定されない。
 また、フォーム材料群に含まれるフォーム材料として、気泡が分散された材料及び/又は発泡材料が挙げられ、具体的には、ウレタンフォーム、ゴムフォーム、及びセルロースフォームを挙げることができるがこれらに限定されない。
 これらの材料を吸音材として用いる場合、ロックウール、ガラスウール、不織布、フェルトが好ましく、ガラスウール、不織布がより好ましく、特に不織布が好ましい。
 上記の材料の形状は、用途に応じて適宜決定することができ、例えば、シート状、板状、球状、無定形であっても構わない。
 なお、本願が提供する材料は、(A)空隙を有する材料を有していれば、該「(A)空隙を有する材料」以外の材料を有してもよい。該「(A)空隙を有する材料」以外の材料を有する場合、該「(A)空隙を有する材料」と該「(A)空隙を有する材料」以外の材料との複合材料であってもよく、該複合材料が「空隙が材料の構成成分の一つとなる材料」であれば、該複合材料は、本願の(A)空隙を有する材料に該当する。
 (A)空隙を有する材料は、上述の繊維状材料群から選ばれるのがよく、その目付け、即ち単位面積あたりの重量が、50~2000g/m、好ましくは80~1500g/m、より好ましくは100~1000g/m、さらに好ましくは100~800g/mであるのがよい。
 特に、材料を吸音材として用いる場合、(A)空隙を有する材料がロックウール、ガラスウール、不織布、又はフェルトであるのが好ましく、ガラスウール又は、不織布がより好ましく、特に不織布が好ましく、且つ目付け、即ち単位面積あたりの重量が、50~2000g/m、好ましくは80~1500g/m、より好ましくは100~1000g/m、さらに好ましくは100~800g/mであるのがよい。
<(B)架橋体>
 本願の材料は、(B)架橋体を有する。該(B)架橋体は、上記(A)材料の少なくとも一部に備えられる。(B)架橋体は、好ましくは、上記(A)材料の少なくとも一部の表層に有するように備えられるのがよい。
 (B)架橋体は、
 (B)-1) 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
 (B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー;
を有して形成される架橋体である。
 (B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマーについて、後に詳細を説明するが、該「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」の「ポリマー」には、上記「(B)-1)ポリロタキサン」は含まれないことを意図する。
 なお、本発明の材料に含まれる「(B)架橋体」に含まれる構成要素である「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」の「ポリマー」には、上記「(B)-1)ポリロタキサン」は含まれないが、本発明の材料には、上記「(B)-1)ポリロタキサン」同士の架橋体を含んでもよい。
 (B)架橋体は、上述の(A)空隙を有する材料に対して、例えば不織布のような繊維状材料に対して、50g/m~400g/m、好ましくは、70g/m~350g/m、より好ましくは80g/m~300g/mの量で有するのがよい。
<<(B)-1)ポリロタキサン>>
 (B)架橋体は、(B)-1)ポリロタキサン;を有して形成される。
 (B)-1)ポリロタキサンは、環状分子、直鎖状分子、及び封鎖基を有して形成され、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に、環状分子が脱離しないように封鎖基を配置して形成される。以下、ポリロタキサンに含まれる構成要素について、説明する。
<環状分子>
 (B)-1)ポリロタキサンの環状分子は、環状であり、開口部を有し、直鎖状分子によって串刺し状に包接されるものであれば、特に限定されない。
 環状分子は、所望とする材料、該材料の形成に用いる「(B)-1)ポリロタキサン」以外の材料などに依存するが、水酸基(-OH基)を有するのがよい。
 水酸基(-OH基)は、所望とする材料の特性などに依存するが、環状分子の環状骨格に直接結合していても、環状骨格とは第1のスペーサを介して結合していてもよい。
 また、環状分子は、所望とする材料の特性などに依存して、その他の基、例えば、1)疎水性修飾基;2)-NH、-COOH、及び-SH;からなる群から選ばれる基、3)アクリル基、メタクリル基、スチリル基、ビニル基、ビニリデン基、無水マレイン酸含有官能基の重合性基;からなる群から選ばれる基;などを有してもよい。
 1)疎水性修飾基として、アセチル基、ブチルエステル基、ヘキシルエステル基、オクタデシルエステル基、ポリカプロラクトン基、ポリ(δ-バレロラクトン)基、ポリ乳酸基、ポリアルキレンカーボネート基、ポリプロピレングリコール基、ポリテトラメチレングリコール基、ポリアクリル酸メチル基、ポリアクリル酸エチルヘキシル基などの疎水性基を有する基を挙げることができるがこれらに限定されない。これらのうち、ポリカプロラクトン基、ポリプロピレングリコール基、ポリアルキレンカーボネート基であるのが好ましい。
 上記2)及び3)に記載した基は、環状分子に直接結合していても、第2のスペーサを介して結合していてもよい。なお、第2のスペーサは、第1のスペーサと同一であっても異なってもよく、同種であっても、異種であってもよい。
 第1又は第2のスペーサは、特に限定しないが、アルキレン基、アルキレンオキシド基、ヒドロキシアルキレン基、カルバモイル基、アクリル酸エステル鎖、ポリアルキレンエーテル鎖、ポリアルキレンカーボネート鎖であるのがよい。
 環状分子として、例えば、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン及びγ-シクロデキストリンからなる群から選択されるのがよい。
<直鎖状分子>
 (B)-1)ポリロタキサンの直鎖状分子は、用いる環状分子の開口部に串刺し状に包接され得るものであれば、特に限定されない。
 例えば、直鎖状分子として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂(カルボキシメチルセルロース、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等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び/またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル-スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等;及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよい。例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール及びポリビニルメチルエーテルからなる群から選ばれるのがよい。特にポリエチレングリコールであるのがよい。
 直鎖状分子は、その重量平均分子量が1,000以上、好ましくは3,000~100,000、より好ましくは6,000~50,000であるのがよい。
 ポリロタキサンにおいて、(環状分子、直鎖状分子)の組合せが、(α-シクロデキストリン由来、ポリエチレングリコール由来)であるのがよい。
<封鎖基>
 (B)-1)ポリロタキサンの封鎖基は、擬ポリロタキサンの両端に配置され、用いる環状分子が脱離しないように作用する基であれば、特に限定されない。
 例えば、封鎖基として、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、シルセスキオキサン類、ピレン類、置換ベンゼン類(置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、置換されていてもよい多核芳香族類(置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、シルセスキオキサン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はシクロデキストリン類であるのがよい。
<<(B)-2)ポリロタキサンと結合できるポリマー>>
 (B)架橋体は、(B)-2)ポリロタキサンと結合できるポリマー;を有して形成される。
 ここで、「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」の「ポリマー」には、上述したように、上記「(B)-1)ポリロタキサン」は含まれないことを意図する。
 「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」とは、上記「(B)-1)ポリロタキサン」と直接及び/又は間接に、結合できるポリマーをいう。
 「直接、結合できるポリマー」とは、熱、触媒などの存在下で、(B)-1)ポリロタキサンと結合できるポリマーをいい、具体的には後述するが、これらに限定されない。
 「間接に、結合できるポリマー」とは、架橋剤などを用いて、(B)-1)ポリロタキサンと結合できるポリマーをいい、具体的には後述するが、これらに限定されない。
 「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」が「(B)-1)ポリロタキサン」と「直接、結合できるポリマー」である場合、次のような組み合わせであるのがよい。
 即ち、(B)-1)ポリロタキサンの環状分子に第1の官能基を付与する一方、(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマーに第2の官能基を付与するのがよく、第1の官能基と第2の官能基とを反応させることにより(B)架橋体を形成するのがよい。
 ここで、第1の官能基と第2の官能基の組み合わせとして、例えば、エポキシ基とカルボン酸基、エポキシ基とアミン残基、エポキシ基とフェノル基、イソシアネート基と水酸基、イソシアネート基とチオール基、イソシアネート基とアミノ基、カルボジイミド基とカルボン酸基、酸無水物残基と水酸基、酸無水物残基とアミノ基、などが挙げられるがこれらに限定されない。なお、上記は、「組み合わせ」を記載する意図であるため、例えば第1の官能基と第2の官能基との組み合わせが、エポキシ基とカルボン酸基である場合、第1の官能基がエポキシ基であり第2の官能基がカルボン酸基であるときと、第1の官能基がカルボン酸基であり第2の官能基がエポキシ基であるときとが含まれる意図である。
 この場合、「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」として、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリジエン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリカーボネート、及びこれらの共重合体に上記第1または第2官能基を付与したポリマーを挙げることができるが、これらに限定されない。
 なお、上記の組み合わせで反応を行う際には、加熱、触媒を用いてもよい。
 触媒として、用いる(B)-2)ポリマー、用いる(B)-1)ポリロタキサン、などに依存するが、例えば、スズ触媒、ビスマス触媒、亜鉛触媒、塩基触媒、酸触媒などを挙げることができるが、これらに限定されない。
 加熱する場合、用いる(A)空隙を有する材料、(B)-2)ポリマー、(B)-1)ポリロタキサン、などに依存するが25~200℃。好ましくは50~170℃、より好ましくは70~150℃で行うのがよい。
 また、第1及び第2の官能基が共に、ラジカル重合性基(それぞれ第1及び第2のラジカル重合性基)であり、ラジカル開始剤によって、第1及び第2の官能基(ラジカル重合性基)同士が結合され、「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」と「(B)-1)ポリロタキサン」と「直接、結合」し架橋体を形成するのがよい。
 第1及び第2のラジカル重合性基として、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、ビニル基、ビニリデン基、マレイン酸無水物・マレインイミド含有官能基を挙げることができるが、これらに限定されない。
 この場合、「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」、即ち第2のラジカル重合性基を有するポリマーとして、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリジエン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリカーボネート、及びこれらの共重合体にラジカル重合性基を付与したポリマーを挙げることができるが、これらに限定されない。
ラジカル重合開始剤
 (B)-2)ポリロタキサンと結合できるポリマーが、ラジカル重合性基を有するポリマーを有する場合、ラジカル重合開始剤を用いるのがよい。
 ラジカル重合開始剤として、熱重合開始剤、光重合開始剤等が挙げられる。これらは特に限定されず、公知の重合開始剤を使用することができる。
 重合開始剤の添加量としては、混合物に対して、0.05~5質量%の範囲であることが好ましい。
 熱重合開始剤として、例えば過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-へキシルパーオキシピバレート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物系重合開始剤;2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤;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が挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 光重合開始剤としては、例えば1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、メチルフェニルグリオキシレート、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-フェニル-1,2-プロパン-ジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、2-メチル[4-(メチルチオ)フェニル]-2モルホリノ-1-プロパノン、ベンジル、ベンソインイソブチルエーテル、2-クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2-メチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジメトキシホスフィンオキサド等が挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 架橋体形成に、本願の材料は、「その他の成分」を含有してもよい。
 その他の成分として、無機充填剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、帯電防止剤などを挙げることができるがこれらに限定されない。
 「(B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー」が「(B)-1)ポリロタキサン」と「間接に、結合できるポリマー」である場合、上述のように、架橋剤を添加し、該架橋剤を介して、「(B)-1)ポリロタキサン」と「間接に、結合できるポリマー」とを結合させて、架橋体を形成するのがよい。
 この場合、(B)-1)ポリロタキサンは、用いる架橋剤と反応する第11の官能基を有し、「間接に、結合できるポリマー」は、用いる架橋剤と反応する第12の官能基を有し、用いる架橋剤、第11の官能基、第12の官能基との反応により、架橋体を形成するのがよい。
 第11及び第12の官能基として、水酸基、アミノ基、チオール基などであるのがよく、その場合の架橋剤として、イソシアネート基を2つ以上有するポリイソシアネート架橋剤、エポキシ基が2つ以上のエポキシ化合物、酸無水物残基を2つ以上有する化合物、カルボジイミド架橋剤、などが挙げられるが、これらに限定されない。
 (B)-2)ポリロタキサンと結合できるポリマーは、ポリオールであるのがよく、(B)-1)ポリロタキサンは、その環状分子が水酸基を有するのがよい。
ポリオール
 本願において、ポリオールとは、OH基を2以上有する物質をいう。
 ポリオールとして、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリシロキサンポリオール、複数の種類のポリオールのブロック共重合体又はグラフト体(例えば、ポリエーテルポリオールにポリエステルをブロック重合したポリオール)、側鎖に水酸基を2以上有するポリマーなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
 ポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリシロキサンポリオールから選択されてなる少なくとも1種であるのがよく、好ましくはポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールから選択されてなる少なくとも1種、より好ましくはポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールから選択されてなる少なくとも1種であるのがよい。
 側鎖に水酸基を2以上有するポリマーの例として、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどの側鎖水酸基付与品などを挙げられる。
 ポリオールが有するOH基が2である場合であっても、3以上である場合であってもよい。(B)-2)ポリロタキサンと結合できるポリマーがポリオールを有する場合、該ポリオールは、1種のみであってもよく、複数種を併用してもよい。
 ポリオールは、その重量平均分子量が50~30,000、好ましくは250~10,000、より好ましくは250~8000であるのがよい。
 また、(B)-2)ポリロタキサンと結合できるポリマーが、ポリオールを有する場合、上述したように、(B)-1)ポリロタキサンは、水酸基を有するのが、架橋において都合がよい。また、この場合、架橋剤として、ポリイソシアネートを用いるのがよい。なお、ポリイソシアネートとは、イソシアネート基を2以上有する化合物をいう。
 ポリイソシアネートは、公知の脂肪族、脂環族及び芳香族のイソシアネートを用いても、別途、新規に合成したものを用いてもよい。
 ポリイソシアネートの例として、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエートイソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロへキセン1,3-および/または1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-および/または2,6-トルエンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’-および/または4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、粗製MDI、1,5-ナフチレンジイソシアネート、m-および/またはp-キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)など、並びに、これらの誘導体又は多量体、これらのポリイソシアネートを用いて、既存のポリマーにイソシアネート基を複数付与したポリマー部位を有するポリイソシアネート、などを挙げることができるがこれらに限定されない。
 ポリイソシアネートを用いる場合、該ポリイソシアネートの量は、次のような範囲であるのがよい。
 ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数と、ポリオール及びポリロタキサンの活性水素のモル数との比率、即ち(ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数)/(ポリオール及びポリロタキサンの活性水素のモル数)が、0.30~2.00、好ましくは0.50~1.50、より好ましくは0.60~1.20となるように、ポリイソシアネート化合物の量、を調整するのがよい。
 なお、比率(ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数)/(ポリオール及びポリロタキサンの活性水素のモル数)は、「NCOインデックス」として表される場合もある。
 活性水素について、具体的には、ポリオールに存在するOH基の水素、ポリロタキサンに存在するOH基の水素などを挙げることができる。また、OH基由来の水素に限らず、ポリオール及びポリロタキサンに存在するチオール基、一級アミノ基、二級アミノ基、カルボン酸基などの水素も活性水素として作用するため、それらの合計モル数が「ポリオール及びポリロタキサンの活性水素のモル数」となる。
 活性水素がOH基のみに由来する場合、その活性水素の量は、水酸基価OHVで表すことができる。
 ポリオール及び/又は(B)-1)ポリロタキサンとポリイソシアネートとの反応を促進するのに用いられる触媒として、公知である各種ウレタン化触媒を用いることができる。例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、ジメチルベンジルアミン、N,N,N′,N′-テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N′,N′,N″-ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス-(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5、1,5-ジアザビシクロ[4.4.0]デセン-5等の三級アミン類;酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等のカルボン酸金属塩、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンバーサテート、ジオクチルチンジラウレート、ナフテン酸亜鉛、ビスマストリオクテート(2-エチルヘキサン酸)、オクチル酸アルミニウム等の有機金属化合物等が挙げられる。
 これらのうち少なくとも1種の触媒を、架橋体の形成に添加したほうが好ましい。
 添加量は、ポリオールに対して、0.001~5.0質量%であるのがよい。
 また、架橋体の形成に際して、溶媒を用いてもよい。架橋体製造工程後、溶媒を除去するのが好ましい。溶媒は、架橋体成分を混合しやすくするため、架橋体成分同士の相溶性を高めるため、空隙を有する材料に塗布する際の粘度調整のため、空隙を有する材料に塗布後の架橋反応速度を調整するため、などの目的で使用することができる。
 溶媒として、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
<本願の材料における「その他の成分」>
 本願の材料は、(A)空隙を有する材料;及び(B)架橋体:の他に、所望により、「その他の成分」を含有してもよい。
 その他の成分として、ラジカル重合において記載した、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、帯電防止剤などを挙げることができる他に、各種充填剤などを挙げることができるがこれらに限定されない。
 本願の材料は、空隙を有する材料が使用されている種々の用途に用いることができる。例えば、吸音材、断熱材、フィルター、緩衝剤、包装材、インテリア部材などを挙げることができるが、特に限定されない。特に吸音材として、住宅、ビルなどの建築物;車両;家電;高速道路、鉄道、空港、港の輸送インフラの防音壁;空調設備など、遮音又は消音が求められる様々な分野で使用することができる。
<吸音材>
 本願の材料を吸音材として用いる場合、本願の材料は、吸音材に求められている、軽量化及び/又は高機能化のニーズに応えられることができる。また、軽量化及び/又は高機能化に加えて、周波数特性の異なる吸音材を簡易に提供することができる。
 具体的には、本願の材料(吸音材)は、次のような特性、特に好ましい垂直入射吸音率を備えることができる。
 即ち、本願の材料からなる吸音材C1と、本願の材料のうち、(A)材料のみからなる吸音材C2とを準備し、それぞれの垂直入射吸音率を比較することにより、本願の材料からなる吸音材C1が、所望の吸音特性を示すことがわかる。
 本願の材料からなる吸音材は、500Hz~4500Hzの周波数領域において、(A)空隙を有する材料のみからなる吸音材の吸音率よりも高い吸音率を示す特定の周波数を有する。本願の材料からなる吸音材は、特に、低周波数である500Hz~1500Hzにおいて高い吸音率を有するのがよく、その場合、上述の用途のうち、車両のエンジン音、ギアデフ音、モータ電磁騒音などを吸収する吸音材として有効である。また、本願の材料からなる吸音材は、上記低周波数での吸音特性以外に、又は上記低周波数での吸音特性に加えて、2000Hz~4500Hzにおいて高い吸音率を有するのがよく、その場合、上述の用途のうち、ブレーキノイズ、電子音、風切音などを吸収する吸音材として有効である。
 本願の材料からなる吸音材C1の吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率がX1である一方、(A)材料のみからなる吸音材C2の吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率X2との比をとり、その比X1/X2が1.1以上、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.5以上であるのがよい。
 また、本願の材料からなる吸音材C1の吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率がX11である一方、(A)材料のみからなる吸音材C2の吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率X12との比をとり、その比X11/X12が1.1以上、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.5以上であるのがよい。
 なお、本願の吸音材1種のみで、上記周波数領域において、具体的には500Hz~4500Hzの周波数領域の特定領域において、高い垂直入射吸音率を有するのが好ましい。具体的には、本願の吸音材1種のみで、吸音周波数1000Hz及び3000Hzでの垂直入射吸音率が、上記の値を奏するのが好ましい。
 本願の吸音材C11が、吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率が、上記の値を奏し、他の吸音材C12が、吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率が、上記の値を奏し、吸音材C11及びC12の組み合わせにより、吸音周波数1000Hz及び3000Hzでの垂直入射吸音率が、上記の値を奏するようにしてもよい。
 本願の材料又は吸音材は、車両用吸音材として用いることができる。具体的には、エンジンヘッドカバー、ピラー、フェンダーライナー、ヘッドライナー、トランクライナー、ドアパネル、ダッシュボード、ボンネット用の吸音材として用いることができる。
 また、本願の材料又は吸音材は、車両に用いることができる。
<本願の材料の製造方法>
 上述の材料は、次の方法により製造することができる。
 即ち、(I) 上述の(A)材料を準備する工程;
 (II-1) 上述の(B)-1)ポリロタキサンを準備する工程;
 (II-2) 上述の(B)-2)ポリマーを準備する工程;
 (II-3) (B)-1)ポリロタキサン;及び(B)-2)ポリマー;を有する組成物を調製する工程;
 (III) (A)材料の少なくとも一部に、組成物を塗布する工程;及び
 (IV) (III)塗布工程後、(B)-1)ポリロタキサン;及び(B)-2)ポリマー;を有して形成される架橋体を形成する工程;
を有することにより、(A)材料の少なくとも一部に上述の(B)架橋体の層が形成され、それによって、本願の材料を製造することができる。
<工程(I)>
 工程(I)は、上述の(A)材料を準備する工程である。
 この工程は、既存の(A)材料を市販購入しても、新規に調製してもよい。
<工程(II-1)>
 工程(II-1)は、上述の(B)-1)ポリロタキサンを準備する工程である。
 この工程は、市販されているポリロタキサンを用いても、新たに合成したものを用いてもよい。
<工程(II-2)>
 工程(II-2)は、上述の(B)-2)ポリマーを準備する工程である。
 この工程は、上述の(B)-2)ポリマーを市販購入しても、新規に調製してもよい。
<工程(II-3)>
 工程(II-3)は、(B)-1)ポリロタキサン;及び(B)-2)ポリマー;を有する組成物を調製する工程である。
 組成物を調製するに際して、所望により、溶媒を用いてもよい。なお、溶媒としては、上述したものを用いることができる。
<工程(III)>
 工程(III)は、(A)材料の少なくとも一部に、組成物を塗布する工程である。
 塗布は、用いる組成物の特性に依存して、従来公知の手法を用いることができる。塗布の手法として、例えばスプレイコーティング、ディップコーティング、ロールコート、ナイフコートなどを挙げることができるがこれらに限定されない。
<工程(IV)>
 工程(IV)は、工程(III)後、即ち塗布工程後、(B)-1)ポリロタキサン;及び(B)-2)ポリマー;を有して形成される架橋体を形成する工程である。
 工程(IV)は、用いる(B)-1)ポリロタキサン、用いる(B)-2)ポリマーに依存して、架橋体を形成させる反応を採用することができる。
 例えば、(B)-1)ポリロタキサン及び(B)-2)ポリマーがそれぞれ、上述の第1及び第2のラジカル重合性基を有する場合、該ラジカル重合性基に依存する重合条件を採用することができる。
 また、例えば、(B)-1)ポリロタキサン及び(B)-2)ポリマーがそれぞれ、上述の第11及び第12の官能基を有し、架橋剤を介してそれらの結合・架橋させる場合、該結合・架橋の条件に応じた条件を採用することができる。
<その他の工程>
 本発明の方法は、上記工程(I)~工程(IV)以外に、必要に応じて、その他の工程を設けてもよい。
 「その他の工程」として、例えば、上述の「その他の成分」を加える工程を挙げることができるがこれに限定されない。
 以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
<(A)材料の準備>
 (A)材料として、以下の基材1~基材3を用いた。
 基材1(ポリプロピレン(PP)及びポリエチレンテレフタレート(PET)製、不織布目付:442g/m、厚み26mm);
 基材2(PET製、不織布目付:600g/m、厚み15mm);
 基材3(PET製、不織布目付:300g/m、厚み10mm);
 基材4(PET製、不織布目付:200g/m、厚み10mm);及び
 基材5(PET製、不織布目付:650g/m、厚み25mm)。
<(B)-1)ポリロタキサンの準備>
 ポリロタキサンとして、以下の市販品を用いた。
 市販品セルムスーパーポリマーSH2400P(アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製、重量平均分子量400000、OHV=76mgKOH/g、直鎖状分子:ポリエチレングリコール(重量平均分子量:20000);環状分子:修飾α-シクロデキストリン(水酸基の一部をヒドロキシプロピル基で置換した後、カプロラクトン基を付加した);封鎖基:アダマンタン基);及び
 市販品セルムスーパーポリマーSH3400P(アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製、重量平均分子量700000、OHV=72mgKOH/g、直鎖状分子:ポリエチレングリコール(重量平均分子量:35000);環状分子:修飾α-シクロデキストリン(水酸基の一部をヒドロキシプロピル基で置換した後、カプロラクトン基を付加した);封鎖基:アダマンタン基)。
<(B)-2)ポリマーの準備>
 (B)-2)ポリマーとして、以下のポリマーを用いた。
 ポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650J(旭化成ケミカルズ株式会社製、Mn:800);
 ポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650E(旭化成ケミカルズ株式会社製、Mn:500)
<架橋剤の準備>
 架橋剤として、以下のポリイソシアネートX及びポリイソシアネートYを調製した。
<<ポリイソシアネートXの調製>>
 反応槽に、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(三井化学社製タケネート600)280gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら80℃に昇温した。
 ポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650J(旭化成ケミカルズ株式会社製、Mn:800)498gを70℃に温め、上記反応槽へ、ゆっくりと滴下した後、更に3時間攪拌して、両末端にイソシアネート基変性したポリカーボネート及び1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを有するポリイソシアネートX(778g)を得た。イソシアネート濃度が8.9wt%であった。
<<ポリイソシアネートY>>
 反応槽に、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(三井化学社製タケネート600)300gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら80℃に昇温した。
 ポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650E(旭化成ケミカルズ株式会社製、Mn:500)332gを70℃に温め、上記反応槽へ、ゆっくりと滴下した後、更に3時間攪拌して、両末端にイソシアネート基変性したポリカーボネート及び1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを有するポリイソシアネートY(632g)を得た。イソシアネート濃度が11.7wt%であった。
<架橋体CL1形成用組成物C1の調製>
 上述のポリロタキサンSH2400P(アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社製)100g、上述のポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650J(旭化成ケミカルズ株式会社製、Mn:800)49.6g、ジラウリン酸ジブチルすず(東京化成工業株式会社製)0.034g、及びイルガノックス1726(BASF製)6.55gをトルエン156.2gに溶解し、混合物を得た。
 予めトルエン90gに溶解したイソシアネート架橋剤X 133.1gを上記混合物に混ぜ、均一に撹拌し、不揮発濃度が53wt%の架橋体CL1形成用組成物C1を得た。
<架橋体CL2形成用組成物C2の調製>
 上記組成物C1の調製において、ポリロタキサンSH2400Pの代わりに上述のポリロタキサンSH3400P(アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社製)を使用した以外、同様な操作を行い、不揮発濃度が53wt%の架橋体CL2形成用組成物C2を得た。
<架橋体CL3形成用組成物C3の調製>
 上述のポリロタキサンSH2400P 100g、上述のポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650J 109.5g、ジラウリン酸ジブチルすず(東京化成工業株式会社製)0.034g、及びイルガノックス1726(BASF製)6.55gをトルエン144gに溶解し、混合物を得た。
 予めトルエン80gに溶解したイソシアネート架橋剤X 119.4gを上記混合物に混ぜ、均一に撹拌し、不揮発濃度が60wt%の架橋体CL3形成用組成物C1を得た。
<架橋体CL4形成用組成物C4の調製>
 上記組成物C3の調製において、ポリロタキサンSH2400Pの代わりに上述のポリロタキサンSH3400Pを使用した以外、同様な操作を行い、不揮発濃度が60wt%の架橋体CL4形成用組成物C4を得た。
<架橋体CL5形成用組成物C5の調製>
 上述のポリロタキサンSH2400P 100g、上述のポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T-5650E(旭化成ケミカルズ株式会社製、Mn:500)223g、ジラウリン酸ジブチルすず(東京化成工業株式会社製)0.172g、及びイルガノックス1726(BASF製)6.07gをトルエン219gに溶解し、混合物を得た。
 予めトルエン138gに溶解したイソシアネート架橋剤Y 206.7gを上記混合物に混ぜ、均一に撹拌し、不揮発濃度が60wt%の架橋体CL5形成用組成物C5を得た。
(実施例1)
 塗布ロールの表面に組成物C1を適量付け、該ロールを、上述の基材1(サイズ:13cm×13cm)の片面上を転がすことにより、組成物C1を上述の基材1の片面に均一に塗布した。
 得られた基材を100℃の乾燥炉に入れ、30分間、溶媒除去(乾燥)すると同時に組成物C1を硬化させて、材料D1を得た。
 乾燥前に、塗布した組成物C1の重量を測定した(155g/m)。また、乾燥後の架橋体CL1の重量を測定した(96g/m)。
 乾燥後に得られた材料D1の重量と塗布前の基材1のみの重量の差から、材料D1に設けた架橋体CL1の量(g/m)を換算し、その値を表1に記載する。
 本実施例で得られた材料D1を吸音材K1として、その特性、垂直入射吸音率を測定した。
 また、基材1を吸音材H1として、その特性、垂直入射吸音率を測定した(比較例1)。
 それらの結果も表1及び図1に示す。
 なお、垂直入射吸音率測定は、次の条件で行った。
<垂直入射吸音率測定>
 伝達関数法(JIS A 1405-2)により垂直入射吸音率を測定した。この方法では音響管内の二つの位置の音圧間(2本のマイクロホンによる同時測定又は1本のマイクロホンによる逐次測定)の伝達関数を求め、垂直入射吸音率を算出した。
(実施例2~実施例6)
 実施例1において用いた組成物C1及びその量を、表1に示すように変更して、実施例1と同様に、材料D2~D6を得た。本実施例で得られた材料D2~D6を吸音材K2~K6として、その特性、垂直入射吸音率を、実施例1と同様に測定した。また、基材1の特性、垂直入射吸音率を測定した。それらの結果も表1及び図1に示す。
 表1及び図1から、本発明の吸音材K1~K6は、500~4500Hzの周波数における吸音率が高く、特に1000Hzにおいては、基材のみである吸音材H1と比べて、高い吸音率を示し、最大66%も高い吸音率を有することがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(実施例7~実施例12)
 実施例1において基材1の代わりに基材2を用いた。
 また、実施例1において用いた組成物C1及びその量を、表2に示すように変更して、実施例1と同様に、材料D7~D12を得た。本実施例で得られた材料D7~D12を吸音材K7~K12として、その特性、垂直入射吸音率を、実施例1と同様に測定した。
 また、基材2を吸音材H2として、その特性、垂直入射吸音率を測定した(比較例2)。
 それらの結果も表2及び図2に示す。なお、垂直入射吸音率測定は、上述と同様の条件で行った。
 表2及び図2から、本発明の吸音材K7~K12は、広い周波数500~4500Hzにおいて、優れた吸音特性を示すことが分かった。特に、本発明の吸音材K7~K12は、3000Hzにおいては、基材のみである吸音材H2と比べて、最大44%も高い吸音率を有することがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(実施例13~実施例17)
 実施例1において基材1の代わりに基材3を用いた。
 また、実施例1において用いた組成物C1及びその量を、表3に示すように変更して、実施例1と同様に、材料D13~D17を得た。本実施例で得られた材料D13~D17を吸音材K13~K17として、その特性、垂直入射吸音率を、実施例1と同様に測定した。
 また、基材3を吸音材H3として、その特性、垂直入射吸音率を測定した(比較例3)。
 それらの結果も表3及び図3に示す。なお、垂直入射吸音率測定は、上述と同様の条件で行った。
 表3及び図3から、本発明の吸音材K13~K17は、広い周波数500~4500Hzにおいて、優れた吸音特性を示すことが分かった。特に、本発明の吸音材K13~K17は、3000Hzにおいては、基材のみである吸音材H3と比べて、最大35%も高い吸音率を有することがわかる。さらに、3000Hz以上の周波数において、基材のみである吸音材H3と比べて、吸音率が高くなっていく傾向を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(実施例18及び実施例19)
 実施例1において基材1の代わりに基材4を用いた。
 また、実施例1において用いた組成物C1及びその量を、表4に示すように変更して、実施例1と同様に、材料D18~D19を得た。本実施例で得られた材料D18~D19を吸音材K18~K19として、その特性、垂直入射吸音率を、実施例1と同様に測定した。
 また、基材4を吸音材H4として、その特性、垂直入射吸音率を測定した(比較例4)。
 それらの結果も表4及び図4に示す。なお、垂直入射吸音率測定は、上述と同様の条件で行った。
 表4及び図4から、本発明の吸音材K18~K19は、広い周波数500~4500Hzにおいて、優れた吸音特性を示すことが分かった。特に、本発明の吸音材K18~K19は、1000Hzにおいても3000Hzにおいても、基材のみである吸音材H4と比べて、高い吸音率を有することがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例20及び実施例21)
 実施例1において基材1の代わりに基材4を用いた。
 また、実施例1において用いた組成物C1及びその量を、表5に示すように変更して、実施例1と同様に、材料D20~D21を得た。本実施例で得られた材料D20~D21を吸音材K20~K21として、その特性、垂直入射吸音率を、実施例1と同様に測定した。
 また、基材5を吸音材H5として、その特性、垂直入射吸音率を測定した(比較例5)。
 それらの結果も表5及び図5に示す。なお、垂直入射吸音率測定は、上述と同様の条件で行った。
 表5及び図5から、本発明の吸音材K20~K21は、広い周波数500~4500Hzにおいて、優れた吸音特性を示すことが分かった。特に、本発明の吸音材K20~K21は、1000Hzにおいても3000Hzにおいても、基材のみである吸音材H5と比べて、高い吸音率を有することがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

Claims (15)

  1.  (A)空隙を有する材料;及び
     (B)前記(A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体;
    を有する材料であって、
     前記(B)架橋体は、
     (B)-1) 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
     (B)-2) ポリロタキサンと結合できるポリマー;を有して形成される架橋体である、上記材料。
  2.  前記(B)架橋体が、前記(A)材料の少なくとも一部の表層に備えられる請求項1記載の材料。
  3.  前記(B)-1)ポリロタキサンの前記環状分子が、水酸基を有する請求項1又は2記載の材料。
  4.  前記(B)-2)ポリマーが、ポリオールを有する請求項1~3のいずれか1項の材料。
  5.  前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリシロキサンポリオールから選択されてなる少なくとも1種である請求項4記載の材料。
  6.  前記(B)架橋体が、架橋剤をさらに有して形成される請求項1~5のいずれか1項記載の材料。
  7.  前記架橋剤がポリイソシアネート架橋剤である請求項6記載の材料。
  8.  前記(A)材料が、ロックウール、ガラスウール、不織布、及びフェルトからなる繊維状材料群から選ばれるか、及び/又はウレタンフォーム、ゴムフォーム、及びセルロースフォームからなるフォーム材料群から選ばれる請求項1~7のいずれか1項記載の材料。
  9.  前記(A)材料が、ロックウール、ガラスウール、不織布、及びフェルトからなる繊維状材料群から選ばれ、その単位面積当たりの重量が、50~2000g/mである請求項1~8のいずれか1項記載の材料。
  10.  請求項1~9のいずれか1項記載の材料が吸音材である吸音材。
  11.  前記吸音材の吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率X1と、前記(A)材料のみからなる材料の吸音周波数1000Hzでの垂直入射吸音率X2との比、X1/X2が1.1以上である請求項10記載の吸音材。
  12.  前記吸音材の吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率X11と、前記(A)材料のみからなる材料の吸音周波数3000Hzでの垂直入射吸音率X12との比、X11/X12が1.1以上である請求項10又は11記載の吸音材。
  13.  請求項1~9のいずれか1項記載の材料及び/又は請求項10~12のいずれか1項記載の吸音材を用いる車両用吸音材。
  14.  請求項1~9のいずれか1項記載の材料及び/又は請求項10~12のいずれか1項記載の吸音材を用いる車両。
  15.  (A)空隙を有する材料;及び
     (B)前記(A)材料の少なくとも一部に備えられる架橋体:
    を有する材料の製造方法であって、
     (I) 前記(A)材料を準備する工程;
     (II-1) (B)-1) 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンを準備する工程;
     (II-2) (B)-2) 前記ポリロタキサンと結合できるポリマーを準備する工程;
     (II-3) 前記(B)-1)ポリロタキサン;及び前記(B)-2)ポリマー;を有する組成物を調製する工程;
     (III) 前記(A)材料の少なくとも一部に、前記組成物を塗布する工程;及び
     (IV) 前記(III)塗布工程後、前記(B)-1)ポリロタキサン;及び前記(B)-2)ポリマー;を有して形成される架橋体を形成する工程;
    を有することにより、前記(A)材料の少なくとも一部に前記架橋体の層が形成される、上記方法。
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