TW201908383A - 樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件 - Google Patents
樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件Info
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Abstract
本發明之目的在於提供一種可發揮極高之隔音性能之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件。
本發明係一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,並且按照JIS G0602藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.05以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
Description
本發明係關於一種可發揮極高之隔音性能之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件。
“設置於聲音之傳遞路徑,妨礙聲音之傳遞而進行隔音、防音之隔音材料”係用於汽車或飛機、船舶等車輛用構件、建築構件、電子零件、地毯之襯裡等生活構件、家用、公用電氣製品等所有用途。
作為此種隔音材料,一般為由樹脂等所構成之發泡體、不織布、凝膠狀物質等。其中,樹脂發泡體由於可發揮優異之隔音性能,並且操作性亦優異,故而被用於各種領域(專利文獻1等)。認為於發泡體中,由入射之聲音所引起之空氣振動傳遞至內部之孔部分之空氣,於該孔部分產生空氣之黏性摩擦,聲音之能量之一部分被轉變為熱能,產生隔音性能。
然而,近年來對隔音材料之要求性能變得更嚴格。由習知之樹脂發泡體所構成之隔音材料有如下問題:設置於聲音之傳遞路徑時無法充分地抑制聲音之透過,即便來自音源之聲音在經過隔音材料的背面側,雖較小但亦作為雜訊而感覺到。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2015-52726號公報
本發明係鑒於上述現狀,其目的在於提供一種可發揮極高之隔音性能之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件。
本發明1係一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,並且按照JIS G0602藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.05以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
本發明2係一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,並且按照JIS K7391藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.005以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
本發明3係一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,並且按照ISO 16940藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之0~50℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最大值為0.20以上,且0~30℃之範圍內之二次反共振頻率為800Hz以下。
以下,詳述本發明。
本發明1、本發明2及本發明3(以下,關於本發明1、本發明2及本發明3共通之事項,亦簡稱為「本發明」)之樹脂發泡體含有熱塑性樹脂及塑化劑。
作為上述熱塑性樹脂,例如可列舉:聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、偏二氟 乙烯-六氟丙烯共聚物、聚三氟乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酯、聚醚、聚醯胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯縮醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。其中,較佳為聚乙烯縮醛或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,更佳為聚乙烯縮醛。
聚乙烯縮醛被廣泛用作層合玻璃用中間膜之原材料。於製造層合玻璃時,在將層合玻璃用中間膜與玻璃貼合時,端部多餘之層合玻璃用中間膜被切斷,大量之層合玻璃用中間膜被廢棄。於本發明中,若使用大量產生之層合玻璃用中間膜之廢棄物作為原料,則就再利用等觀點而言亦極有意義。
上述聚乙烯縮醛只要為藉由醛將聚乙烯醇加以縮醛化所獲得之聚乙烯縮醛則並無特別限定,較佳為聚乙烯醇縮丁醛。又,可視需要併用2種以上之聚乙烯縮醛。
上述聚乙烯縮醛之縮醛化度之較佳下限為40莫耳%,較佳之上限為85莫耳%,更佳之下限為60莫耳%,更佳之上限為75莫耳%。
上述聚乙烯縮醛之羥基量之較佳下限為15莫耳%,較佳之上限為40莫耳%。若羥基量為該範圍內,則與塑化劑之相溶性變高。
再者,上述縮醛化度及羥基量例如可依據JIS K 6728「聚乙烯醇縮丁醛試驗方法」進行測定。
上述聚乙烯縮醛可藉由利用醛將聚乙烯醇加以縮醛化而製備。
上述聚乙烯醇通常係藉由將聚乙酸乙烯酯進行皂化而獲得,一般使用皂化度70~99.8莫耳%之聚乙烯醇。上述聚乙烯醇之皂化度較佳為80~99.8莫耳%。
上述聚乙烯醇之聚合度之較佳下限為500,較佳之上限為4000。若上述聚乙烯醇之聚合度為500以上,則所獲得之樹脂發泡體之操作性變得優異。若上述聚乙烯醇之聚合度為4000以下,則容易進行樹脂發泡體之成形。上述聚乙烯醇之聚合度之更佳之下限為1000,更佳之上限為3600。
上述醛並無特別限定,一般而言,較佳地使用碳數為1~10之醛。上述碳數為1~10之醛並無特別限定,例如可列舉:正丁醛、異丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、甲醛、乙醛、苯甲醛等。該等醛可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,就容易將所獲得之樹脂發泡體之損失係數設計為較高之觀點而言,較佳為碳數為2~10之醛,更佳為正丁醛、正己醛、正戊醛,尤佳為正丁醛。
上述塑化劑並無特別限定,例如可列舉:一元有機酸酯、多元有機酸酯等有機酯塑化劑;有機磷酸塑化劑、有機亞磷酸塑化劑等磷酸塑化劑等。上述塑化劑較佳為液狀塑化劑。
上述一元有機酸酯並無特別限定,例如可列舉藉由二醇與一元有機酸之反應所獲得之二醇酯等。
作為上述二醇,例如可列舉:三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇等。作為上述一元有機酸,例如可列舉:丁酸、異丁酸、己酸、2-乙基丁酸、庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、壬酸(正壬酸)、癸酸等。其中,較佳為三乙二醇二己酸酯、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-正辛酸酯、三乙二醇二-2-乙基己酸酯等。
上述多元有機酸酯並無特別限定,例如可列舉己二酸、癸二酸、壬二酸等多元有機酸與碳數4~8之具有直鏈或支鏈結構之醇的酯化合物。其中,較佳為癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯等。
上述有機酯塑化劑並無特別限定,可列舉:三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二辛酸酯、三乙二醇二-正辛酸酯、三乙二醇二-正庚酸酯、四乙二醇二-正庚酸酯、四乙二醇二-2-乙基己酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯、乙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,4-丁二醇二-2- 乙基丁酸酯、二乙二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二-2-乙基己酸酯、二丙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-2-乙基戊酸酯、四乙二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二辛酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基環己酯、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、油改質癸二酸醇酸、磷酸酯與己二酸酯之混合物、己二酸酯、由碳數4~9之烷基醇及碳數4~9之環狀醇製作之混合型己二酸酯、己二酸己酯等碳數6~8之己二酸酯等。
上述有機磷酸塑化劑並無特別限定,例如可列舉:磷酸三丁氧基乙酯、磷酸異癸基苯酯、磷酸三異丙酯等。
進而,作為上述塑化劑,為了不易引起水解,較佳為含有三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯(3GH)、四乙二醇二-2-乙基己酸酯(4GO)、己二酸二己酯(DHA)。更佳為含有四乙二醇二-2-乙基己酸酯(4GO)、三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)。進而較佳為含有三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)。
本發明之樹脂發泡體中之上述塑化劑之含量並無特別限定,相對於上述熱塑性樹脂100重量份之較佳之下限為5重量份,較佳之上限為60重量份。若上述塑化劑之含量為該範圍內,則可發揮尤其高之隔音性,塑化劑亦不會自樹脂發泡體滲出。上述塑化劑之含量之更佳下限為20重量份,更佳之上限為55重量份。
再者,於大部分層合玻璃用中間膜中,塑化劑相對於聚乙烯縮醛100重量份之含量為20~55重量份左右,故而可直接利用廢棄之層合玻璃用中間膜作為本發明之樹脂發泡體之原料。
本發明之樹脂發泡體較佳為進而含有黏著劑。藉由含有黏著劑,本發明之樹脂發泡體可發揮黏著性,操作性提昇。
作為上述黏著劑,並無特別限定,例如可列舉:丙烯酸系黏著劑、胺酯 (urethane)系黏著劑、橡膠系黏著劑等公知之黏著劑。
本發明之樹脂發泡體除上述熱塑性樹脂及塑化劑以外,例如亦可含有接著力調整劑、熱線吸收劑、紫外線遮蔽劑、抗氧化劑、光穩定劑、防靜電劑等添加劑。又,為了調整所獲得之樹脂發泡體之外觀,亦可含有碳黑等顏料或染料等。
本發明1之樹脂發泡體按照JIS G0602藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.05以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
JIS G0602係於將受驗物夾持於2片鋼板之間之狀態下進行機械阻抗測定(MIM),求出一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率的規格。認為由於在夾持於鋼板之間之狀態下進行測定,故而與用於將樹脂發泡體夾入至汽車等之內裝與外裝之空隙、住宅之地板基材與表材之空隙、住宅之外壁與內裝之間之空隙、或由多片面板所構成之隔音材料之板間之空隙等而使用之制振材料或隔音材料等用途的情形對應。
本發明1之樹脂發泡體藉由上述一次反共振頻率之損失係數(以下,亦簡稱為「損失係數」)之最小值為0.05以上,可發揮較高之振動吸收性,使聲音之能量損失而發揮較高之隔音性能。上述一次反共振頻率之損失係數較佳為0.06以上,更佳為0.11以上。
本發明1之樹脂發泡體藉由上述二次反共振頻率為300~800Hz,即便於在與組合之材料之間產生共振之情形時,其共振之頻率亦較低,故而可難以成為雜訊而由人之耳朵感覺到。上述二次反共振頻率之較佳之下限為320Hz,較佳之上限為720Hz,更佳之下限為330Hz,更佳之上限為630Hz。
再者,上述二次反共振頻率為300~800Hz意指二次反共振頻率之最小值為300Hz以上,最大值為800Hz以下。
再者,於本發明1中,測定20~60℃之範圍內之上述一次反共振頻率之損失係數、二次反共振頻率之原因在於在共振現象中一次共振之振幅最大,作為振動之要素最有問題,又,其原因在於不論汽車或住宅等用途,實用上300~800Hz之中頻區域之振動在多數情況下會成為問題,故而較佳為於該區域具有反共振點。
本發明2之樹脂發泡體按照JIS K7391藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.005以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
JIS K7391係於將受驗物之一面貼附於1片鋼板,開放另一面之狀態下進行機械阻抗測定(MIM),求出一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率之規格。認為由於在將一面貼附於1片鋼板,開放另一面之狀態下進行測定,故而與用於將樹脂發泡體貼附於汽車之內裝或外裝、住宅之外壁或內壁、謀求隔音性能或防音性能之壁等而獲得隔音性或防音性之隔音材料、制振材料等用途的情形對應。
本發明2之樹脂發泡體藉由上述一次反共振頻率之損失係數之最小值為0.005以上,可發揮較高之振動吸收性,使聲音之能量損失而發揮較高之隔音性能。上述一次反共振頻率之損失係數較佳為0.006以上,更佳為0.007以上。
本發明2之樹脂發泡體藉由上述二次反共振頻率為300~800Hz,即便於在與組合之材料之間產生共振之情形時,其共振之頻率亦較低,故而可難以成為雜訊而由人之耳朵感覺到。上述二次反共振頻率之較佳之下限為440Hz,較佳之上限為740Hz,更佳之下限為470Hz,更佳之上限為720Hz。
再者,上述二次反共振頻率為300~800Hz意指二次反共振頻率之最小值為300Hz以上,最大值為800Hz以下。
再者,於本發明2中,測定20~60℃之範圍內之上述一次反共振頻率之損失係數、二次反共振頻率之原因在於在共振現象中一次共振之振幅最大,作為振動之要素最有問題,又,其原因在於不論汽車或住宅等用途,實用上300~800Hz之中頻區域之振動在多數情況下會成為問題,故而較佳為於該區域具有反共振點。
本發明3之樹脂發泡體按照ISO 16940藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之0~50℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最大值為0.20以上,且0~30℃之範圍內之二次反共振頻率為800Hz以下。
ISO 16940係於將受驗物夾持於2片玻璃板之間之狀態下進行機械阻抗測定(MIM),求出一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率之規格。認為由於在夾持於玻璃板之間之狀態下進行測定,故而與用於將樹脂發泡體夾入至貼附壁面之鏡中的鏡面玻璃與壁面之間之空隙而抑制振動之制振材料,或夾入至電視、智慧型手機、平板、個人電腦等之前面板與殼體之間之空隙而使用之衝擊吸收材料、制振材料等用途的情形對應。
本發明3藉由上述一次反共振頻率之損失係數之最大值為0.20以上,可發揮較高之振動吸收性,使聲音之能量損失而發揮較高之隔音性能。上述一次反共振頻率之損失係數較佳為0.24以上,更佳為0.33以上。
本發明3藉由上述二次反共振頻率為800Hz以下,即便於在與組合之材料之間產生共振之情形時,其共振之頻率亦較低,故而可難以成為雜訊而由人之耳朵感覺到。上述二次反共振頻率較佳為780Hz以下。上述二次反共振頻率之下限並無特別限定,較佳為300Hz以上。
再者,所謂上述二次反共振頻率為800Hz以下,意指二次反共振頻率之最大值為800Hz以下。
再者,於本發明3中,測定0~50℃之範圍內之上述一次反共振 頻率之損失係數、0~30℃之範圍內之上述二次反共振頻率之原因在於在共振現象中一次共振之振幅最大,作為振動之要素最有問題,又,其原因在於不論汽車或住宅等用途,實用上300~800Hz之中頻區域之振動在多數情況下會成為問題,故而較佳為於該區域具有反共振點。
上述損失係數或二次反共振頻率可藉由調整樹脂發泡體之發泡狀態而達成。具體而言,例如較佳為將樹脂發泡體之連續氣泡率設為20%以上。藉由將連續氣泡率設為20%以上,可將所獲得之樹脂發泡體之一次反共振頻率之損失係數或二次反共振頻率調整為所需之範圍,可發揮極高之隔音性。上述連續氣泡率更佳為30%以上,進而較佳為40%以上,尤佳為50%以上。上述連續氣泡率之上限並無特別限定,98%左右為實質之上限。
再者,於本說明書中,所謂連續氣泡意指形成樹脂發泡體之氣泡相互連接者。
又,上述連續氣泡率係由連結至樹脂發泡體之外部之氣泡相對於藉由尺寸測定所獲得之樹脂發泡體之表觀體積的體積比率定義,可藉由JIS K 7138中記載之比重瓶法等進行測定。
本發明之樹脂發泡體之平均氣泡直徑之較佳下限為100μm,較佳之上限為1000μm。藉由上述平均氣泡直徑處於該範圍內,可發揮更高之隔音性。上述平均氣泡直徑之更佳下限為120μm,更佳之上限為500μm,進而較佳之下限為200μm。
再者,上述平均氣泡直徑可藉由自氣泡之剖面觀察照片觀察氣泡壁部及空隙部,測定空隙部之尺寸之方法進行測定。
本發明之樹脂發泡體較佳為氣泡之平均縱橫比為2以下。藉由上述氣泡之平均縱橫比為2以下,可發揮更高之隔音性。上述氣泡之平均縱橫比更佳為1.5以下。
再者,上述氣泡之平均縱橫比可藉由自氣泡之剖面觀察照片測定空隙部之長徑及短徑並計算其比的方法進行測定。
本發明之樹脂發泡體較佳為表觀密度為300kg/m3以下。藉由上述表觀密度為300kg/m3以下,可發揮更優異之衝擊吸收性、制振性及低流動性。上述表觀密度更佳為200kg/m3以下。上述表觀密度之下限並無特別限定,50kg/m3左右為實質之下限。
本發明之樹脂發泡體之厚度之上限較佳為10mm以下。若樹脂發泡體之厚度之上限為上述較佳之範圍,則可使所獲得之樹脂發泡體難以剪切斷裂。本發明之樹脂發泡體之厚度之下限較佳為50μm以上。若樹脂發泡體之厚度之下限為上述較佳之範圍,則可進一步提昇所獲得之樹脂發泡體之隔音性。
製造本發明之樹脂發泡體之方法並無特別限定,例如較佳為如下方法:於上述熱塑性樹脂、塑化劑及視需要添加之添加劑中摻合熱分解型發泡劑而製備樹脂組成物,將該樹脂組成物加熱至發泡溫度而使熱分解型發泡劑分解。
此處,為了將連續氣泡率設為20%以上,將一次反共振頻率之損失係數或二次反共振頻率調整為所需之範圍而發揮極高之隔音性,除熱塑性樹脂及塑化劑之選擇以外,製造時之熱分解型發泡劑之種類與摻合量及發泡溫度之設定亦極其重要。其中,發泡溫度之設定係為了達成較高之連續氣泡率而必需。
上述發泡溫度較佳為180℃以上。認為於180℃以上之溫度,於發泡時上述樹脂組成物充分地軟化而氣泡彼此容易連通,故而容易產生連續氣泡。
作為上述熱分解型發泡劑,只要為分解溫度為120~240℃左右者則並無特別限定,可使用以往公知者。再者,就可使上述連續氣泡率更高之 方面而言,較佳為使用相對於作為發泡前之原料的樹脂組成物之成形溫度,分解溫度高20℃以上之熱分解型發泡劑,更佳為使用高50℃以上之熱分解型發泡劑。
作為上述熱分解型發泡劑,具體而言,例如可列舉:偶氮二甲醯胺、N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺、4,4'-氧基雙(苯磺醯肼)、脲、碳酸氫鈉及該等之混合物等。
作為上述熱分解型發泡劑中之市售者,例如可列舉:Cellmic系列(三協化成公司製造);或Vinyfor系列、Cellular系列、Neocellborn系列(以上為永和化成工業公司製造)等。
上述樹脂組成物中之上述熱分解型發泡劑之摻合量並無特別限定,相對於上述熱塑性樹脂100重量份之較佳下限為4重量份,較佳之上限為20重量份。若上述熱分解型發泡劑之摻合量為該範圍內,則可製造連續氣泡率為10%以上之發泡體。上述熱分解型發泡劑之摻合量之更佳下限為5重量份,更佳之上限為15重量份。
本發明之樹脂發泡體藉由具有上述構成,可發揮由以往之樹脂發泡體所構成之隔音材料無法達成之極高之隔音性能。因此,本發明之樹脂發泡體極其適合作為隔音材料或防音材料。
具體而言,例如可用於汽車或飛機、船舶等車輛用構件、建築構件、電子零件、地毯之襯裡等生活構件、家用、公用電氣製品等所有用途。尤其是將本發明之樹脂發泡體成形為片狀之樹脂發泡體片其操作性優異,可較佳地用於許多用途。
又,由本發明之樹脂發泡體所構成之樹脂發泡體片亦為本發明之一。
於本發明之樹脂發泡體片之至少一面形成有黏著劑層之黏著帶其操作性極其優異。
又,具有本發明之樹脂發泡體片、及形成於該樹脂發泡體片之至少一面之黏著劑層的黏著帶亦為本發明之一。
作為構成上述黏著劑層之黏著劑,並無特別限定,例如可列舉:丙烯酸系黏著劑、胺酯系黏著劑、橡膠系黏著劑等公知之黏著劑。
但是,由於本發明之樹脂發泡體片含有塑化劑,故而有塑化劑轉移至上述黏著劑層而導致發生黏著力之降低之虞。因此,較佳為使用塑化劑耐性較高之黏著劑層作為上述黏著劑層。
作為上述塑化劑耐性較高之黏著劑層,例如可列舉由含有丙烯酸系聚合物(X)、軟化點為140~160℃之增黏樹脂(Y)及交聯劑(Z)之黏著劑組成物形成之黏著劑層等。藉由使用此種黏著劑組成物,不易產生由塑化劑之轉移所引起之經時之黏著力之降低。
以下,對構成上述黏著劑組成物之各成分詳細地進行說明。
上述丙烯酸系聚合物(X)係相對於含有60重量%以上之烷基之碳數為4以下之(甲基)丙烯酸烷基酯單體(a)的(甲基)丙烯酸烷基酯單體(A)100重量份,使含有5~18重量份之含羧基單體(B)之單體混合物進行聚合而成的聚合物。
再者,於本說明書中,(甲基)丙烯酸表示丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(A)較佳為含有60重量%以上之烷基之碳數為4以下之(甲基)丙烯酸烷基酯單體(a)。若烷基之碳數為4以下之(甲基)丙烯酸烷基酯單體(a)之含量為60重量%以上,則所獲得之黏著劑層之塑化劑耐性變高。就抑制對軟質聚氯乙烯之黏著力降低之觀點而言,上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(a)之含量更佳為80重量%以上,進而較佳為90重量%以上,尤佳為100重量%。
作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(a),具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯等。該等(甲基)丙烯酸烷基酯單體(a)可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,較佳為含有(甲基)丙烯酸正丁酯,更佳為僅單獨含有(甲基)丙烯酸正丁酯。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(A)亦可含有烷基之碳數為5以上之(甲基)丙烯酸烷基酯單體(b)。
作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(b),具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(A)含有上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(b)之情形時之含量較佳為20重量%以下,更佳為10重量%以下。
上述含羧基單體(B)係分子內含有羧基且可進行聚合之單體,較佳為含有羧基之乙烯基系單體。
作為上述含羧基單體(B),具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等。該等含羧基單體(B)可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,較佳為(甲基)丙烯酸,更佳為丙烯酸。
成為上述丙烯酸系聚合物(X)之原料之單體混合物亦可進而含有上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(A)及含羧基單體(B)以外之其他單體。
作為上述其他單體,例如可列舉:含有羧基以外之極性基之單體;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯及對甲基苯乙烯等苯乙烯系單體等。
成為上述丙烯酸系聚合物(X)之原料的單體混合物中,上述含羧基單體(B)之含量相對於上述(甲基)丙烯酸烷基酯單體(A)100重量份的較佳之下限為5重量份,較佳之上限為18重量份。藉由使用5重量份以上之上 述含羧基單體(B),所獲得之黏著劑層之塑化劑耐性變高。上述含羧基單體(B)之含量之更佳下限為6重量份,更佳之上限為17重量份,進而較佳之下限為10重量份,進而較佳之上限為15重量份。
上述丙烯酸系聚合物(X)之重量平均分子量之較佳之下限為55萬,較佳之上限為100萬。若重量平均分子量為55萬以上,則所獲得之黏著劑層之塑化劑耐性變高。若重量平均分子量為100萬以下,則可抑制黏著劑層變得過硬,可發揮對複雜形狀之被黏附體之黏著力。上述重量平均分子量之更佳之下限為60萬,更佳之上限為80萬,進而較佳之下限為65萬,進而較佳之上限為75萬。
上述丙烯酸系聚合物(X)係藉由使上述單體混合物進行聚合而獲得。
上述聚合方法並無特別限定,例如可列舉於聚合起始劑之存在下使上述單體混合物進行自由基聚合之方法等。更具體而言,可採用溶液聚合、乳化聚合、懸浮聚合、塊狀聚合等以往公知之聚合方法。
作為上述聚合起始劑,並無特別限定,例如可列舉:有機過氧化物系聚合起始劑、偶氮系聚合起始劑等。
作為上述有機過氧化物系聚合起始劑,例如可列舉:氫過氧化異丙苯、過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化辛醯、過氧化硬脂醯、過氧化鄰氯苯甲醯、過氧化乙醯、氫過氧化第三丁基、過氧化乙酸第三丁酯、過氧化異丁酸第三丁酯、過氧化3,5,5-三甲基己醯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯或過氧化二-第三丁基等。
作為上述偶氮系聚合起始劑,例如可列舉:2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)等。
該等聚合起始劑可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,就所獲得之丙烯酸系聚合物(X)之臭氣降低之觀點而言,較佳為過氧化月桂醯、過氧化辛醯、過氧化硬脂醯、過氧化3,5,5-三甲基己醯。
上述聚合起始劑之量並無特別限定,相對於上述單體混合物100重量份,較佳為使用0.01~10重量份、更佳為使用0.05~2重量份左右。
上述增黏樹脂(Y)之軟化點之較佳下限為140℃,較佳之上限為160℃。若軟化點為上述範圍內,則可抑制所獲得之黏著劑層之經時之黏著力之降低。就進一步抑制經時之黏著力降低之觀點而言,軟化點之更佳之上限為150℃。
再者,上述增黏樹脂(Y)之軟化點可依據JIS K 2207進行測定。
作為上述增黏樹脂(Y),例如可列舉:石油樹脂系增黏樹脂、氫化石油樹脂系增黏樹脂、松香二醇系增黏樹脂、松香酯系增黏樹脂等松香系樹脂、萜烯樹脂、酚樹脂、二甲苯樹脂、薰草哢樹脂、酮樹脂、及該等之改質樹脂等。該等增黏樹脂可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,就抑制經時之黏著力降低之觀點而言,較佳為松香系增黏樹脂,更佳為松香酯系增黏樹脂。
作為上述松香酯系增黏樹脂,可列舉:歧化松香酯、聚合松香酯、氫化松香酯、松香酚系等。
上述增黏樹脂(Y)較佳為分子量600以下之成分之含量為13重量%以下。若使用此種增黏樹脂,則可維持黏著性,並且將由增黏樹脂產生之揮發成分抑制為較低。進而,藉由低分子量成分較少,可使黏著劑層之黏度相對較高,容易阻礙塑化劑向黏著劑層之移動,不易產生經時之黏著力之降低。
作為自增黏樹脂中去除分子量600以下之成分之方法,例如可列舉:將增黏樹脂加熱至軟化點以上而熔融之方法;吹入水蒸氣之方法等。
再者,上述增黏樹脂之分子量及其含量可藉由凝膠滲透層析法(GPC)進行測定,根據聚苯乙烯換算值及面積比算出。
上述黏著劑組成物中之增黏樹脂(Y)之摻合量相對於丙烯酸系聚合物(X)100重量份之較佳之下限為3重量份,較佳之上限為9重量份。若增黏樹脂之摻合量為3重量份以上,則對難被黏附體之黏著力提昇。若增黏樹脂之摻合量為9重量份以下,則容易抑制塑化劑向黏著劑層之移動,可防止經時之黏著力之降低。就提高對難被黏附體之黏著力,且維持黏著力之觀點而言,增黏樹脂(Y)之摻合量之更佳之下限為4重量份,更佳之上限為8重量份,進而較佳之上限為7重量份。
上述交聯劑(Z)具有提高所獲得之黏著劑層之凝聚力,提昇作為黏著帶之物性之作用。
作為上述交聯劑(Z),並無特別限定,例如可列舉:異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、金屬螯合劑系交聯劑等。其中,較佳為異氰酸酯系交聯劑或金屬螯合劑系交聯劑。
作為上述異氰酸酯系交聯劑,具體而言,例如可列舉:甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯。又,作為市售品,例如可列舉Nippon Polyurethane公司製造之Coronate L等。
作為上述金屬螯合劑系交聯劑,具體而言,例如可列舉金屬原子為鋁、鋯、鈦、鋅、鐵、錫等之螯合劑化合物。其中,較佳為中心金屬為鋁之鋁螯合劑。作為市售品,可列舉Kawaken Fine Chemicals股份有限公司製造之鋁螯合劑A、鋁螯合劑M等。
上述黏著劑組成物中之交聯劑(Z)之含量並無特別限定,相對於上述丙烯酸系聚合物(X)100重量份之較佳下限為0.005重量份,較佳之上限為5重量份,更佳之下限為0.01重量份,更佳之上限為1重量份,進而較佳之下限為0.02 重量份,進而較佳之上限為0.1重量份。
上述黏著劑組成物除上述丙烯酸系聚合物(X)、增黏樹脂(Y)及交聯劑(Z)以外,亦可含有乙酸乙酯、二甲基亞碸、乙醇、丙酮、二乙醚等溶劑。其中,就將揮發成分抑制為較低之觀點而言,較佳為乙酸乙酯。
於上述黏著劑組成物中,亦可進而視需要含有填充劑、顏料、染料、抗氧化劑等添加劑。
上述黏著劑層之厚度之較佳下限為5μm,較佳之上限為200μm。若黏著劑層之厚度為該範圍內,則可發揮充分之黏著性。黏著劑層之厚度之更佳下限為7μm,更佳之上限為150μm,進而較佳之下限為10μm,進而較佳之上限為100μm。
作為於本發明之樹脂發泡體片之至少一面形成黏著劑層而製造本發明之黏著帶之方法,並無特別限定,例如可列舉:於樹脂發泡體片之至少一面,使用塗佈機等塗敷機塗佈黏著劑之方法;使用噴霧器噴霧、塗佈黏著劑之方法;使用毛刷塗佈黏著劑之方法等。又,亦可藉由在樹脂發泡體片之至少一面貼附雙面黏著帶之方法形成黏著劑層。
本發明之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶由於可發揮極高之隔音性能,故而可發揮作為隔音材料或防音材料優異之性能。因此,可用於汽車或飛機、船舶等車輛用構件、建築構件、電子零件、地毯之襯裡等生活構件、家用、公用電氣製品等所有用途。
作為上述生活構件,例如可列舉:地毯襯裡、窗簾素材、壁紙等以振動、衝擊、聲音等之緩和為目的之構件。
作為上述電氣構件,例如可列舉:於行動電話、平板、個人電腦等之電子零件、或音響、頭戴式耳機、電視、冰箱、洗衣機、吸塵器等家電製品等或公用電氣製品中,以振動、衝擊、聲音等之緩和為目的而使用之構件。
作為上述其他用途之構件,例如可列舉:室內外運動設施中之地板、墊、壁等以碰撞時之衝擊緩和為目的而使用之構件。
本發明之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶尤其適合作為車輛用構件、建築構件。
又,使用本發明之樹脂發泡體、樹脂發泡體片或黏著帶之車輛用構件亦為本發明之一。
又,使用本發明之樹脂發泡體、樹脂發泡體片或黏著帶之建築構件亦為本發明之一。
作為上述車輛用構件,例如可列舉:汽車或飛機、船舶等車輛之頂棚材料、內裝材料、內裝襯底材料等以振動、衝擊、聲音等之緩和為目的之構件。
更具體而言,例如可列舉:直接貼附於汽車等車輛之頂棚或門板、地板等鋼板構件而使用之隔音材料,或夾於構成外裝或軀幹之鋼板構件與內裝之樹脂構件之間而使用的制振材料、緩衝材料等。
作為上述建築構件,例如可列舉:地板基材、隔音壁用材料、頂棚材料、樹脂製及金屬製瓦之襯底材料等以振動、衝擊、聲音等之緩和為目的之構件。
更具體而言,例如可列舉:作為雨聲對策直接貼附於由鋁鋅矽(Galvalume)鋼板(註冊商標)所構成之金屬瓦之隔音材料、或夾入至住宅地板之地板材料與基材之間而使用之隔音墊等。
根據本發明,可提供一種可發揮極高之隔音性能之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件。
以下,列舉實施例更詳細地說明本發明之態樣,但本發明並非僅限定於該等實施例。
(實施例1)
(1)樹脂發泡體之製造
相對於聚乙烯醇縮丁醛1(PVB1)100重量份,加入作為塑化劑之三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)40重量份、作為熱分解型發泡劑之Cellmic CE(三協化成公司製造,分解溫度208℃)9重量份而獲得樹脂組成物。於將所獲得之樹脂組成物於110℃下藉由混合輥充分地進行混練後,藉由擠出機擠出,獲得片狀體。再者,PVB1其羥基之含有率34莫耳%、乙醯化度1.0莫耳%、縮丁醛化度65莫耳%、平均聚合度1650。
將所獲得之片狀體於烘箱中於220℃之發泡溫度下使熱分解型發泡劑分解,藉此獲得片狀之樹脂發泡體(樹脂發泡體片)。所獲得之樹脂發泡體片之厚度為4mm。
(2)連續氣泡率及表觀密度之測定
依據JIS K 7138,藉由比重瓶法對所獲得之樹脂發泡體測定連續氣泡率。又,利用根據測定重量、及藉由尺寸測定所獲得之表觀體積進行計算之方法測定表觀密度。
(3)一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率之測定
(3-1)按照JIS G0602之測定
按照JIS G0602藉由機械阻抗測定(MIM),測定20~60℃之範圍內之一次 反共振頻率之損失係數、及20~60℃之範圍內之二次反共振頻率。
具體而言,藉由使用有如下述之積層樣本的中央加振法,測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率,該積層樣本係利用雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)將樹脂發泡體固定於寬度12mm、長度240mm、厚度1.6mm之2片鋼板之間而成。
(3-2)按照JIS K7391之測定
按照JIS K7391藉由機械阻抗測定(MIM),測定20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數、及20~60℃之範圍內之二次反共振頻率。
具體而言,藉由使用有如下述之積層樣本的中央加振法,測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率,該積層樣本係利用雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)將樹脂發泡體固定於寬度12mm、長度240mm、厚度1.6mm之鋼板上而成。
(3-3)按照ISO 16940之測定
按照ISO 16940藉由機械阻抗測定(MIM),測定0~50℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數、及0~30℃之範圍內之二次反共振頻率。
具體而言,藉由使用有如下述之積層樣本的中央加振法,測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率,該積層樣本係利用雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)將樹脂發泡體固定於寬度25mm、長度305mm、厚度2mm之2片玻璃板之間而成。
(實施例2~4、比較例4)
將熱分解型發泡劑、塑化劑之摻合量設為如表1所示,除此以外,以與實施例1相同之方式製造樹脂發泡體,測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率。
(實施例5)
使用聚乙烯醇縮丁醛2(PVB2)代替聚乙烯醇縮丁醛1,且將熱分解型發泡劑之摻合量設為如表1所示,除此以外,以與實施例1相同之方式製造樹脂發泡體,測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率。再者,PVB2係羥基之含有率23莫耳%、乙醯化度13莫耳%、縮丁醛化度64莫耳%、平均聚合度2400。
(比較例1)
準備市售之聚乙烯發泡體(積水化學工業公司製造,Softlon S,發泡倍率30倍)作為比較例。以與實施例1相同之方式,對該聚乙烯發泡體測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率。
(比較例2)
準備市售之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)發泡體(三福工業公司製造,Mitsufuku Foam V10)作為比較例。以與實施例1相同之方式,對該EVA發泡體測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率。
(比較例3)
準備市售之胺酯凝膠(Exseal Corporation公司製造,Exseal)作為比較例。以與實施例1相同之方式,對該胺酯凝膠測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率。
(比較例5)
使用Cellmic CAP(三協化成公司製造,分解溫度125℃)作為熱分解型發泡劑,將發泡溫度設為150℃,除此以外,以與實施例1相同之方式製造樹脂發泡體,測定一次反共振頻率之損失係數及二次反共振頻率。
(評價)
藉由以下之方法,對實施例及比較例中所獲得之樹脂發泡體進行評價。
將結果示於表1、2。
(隔音性能之評價1)
藉由依據JIS A 1441之聲強法測定傳聲損失。測定溫度設為20℃,頻率範圍設為100~10000Hz之每1/3倍頻帶。樣本係藉由厚度2mm之玻璃夾入樹脂發泡體樣本(厚度約4mm),藉由雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)進行固定,尺寸(開口面)500mm×500mm。入射功率係根據回響室內5點之平均音壓水準算出,透過功率係根據測定區域(500mm×500mm)之5×5=25點之聲強算出。
按照以下之基準對隔音性能進行評價。
製作頻率-透過損失之圖表,將低頻側之第一極大值與相鄰之極小值之透過損失之差為7dB以下的情形設為「○」,將透過損失之差超過7dB之情形評價為「×」。
(隔音性能之評價2)
藉由依據JIS A 1417-1之建築物及建築構件之隔音性能之評價方法:空氣聲隔音性能,對空氣聲隔音性能進行評價。
測定溫度設為25℃,頻率範圍設為31.5~4000Hz之每1/1倍頻帶。樣本係藉由雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)將樹脂發泡體樣本(厚度約4mm)固定於石膏板,尺寸(開口面)990mm×990mm。自回響室側以100dB之音壓產生聲音,於消聲室側測定差壓。
藉由以下之基準,對隔音性能進行評價。
製作1/1倍頻帶頻率-音壓水準之圖表,對未放置樹脂發泡體之狀態,將DM值平均為+1.0dB以上之情形設為「○」,將未達+1.0dB之情形設為「×」。
(隔音性能之評價3)
藉由依據JIS A 1417-1之建築物及建築構件之隔音性能之評價方法:空氣 聲隔音性能,對空氣聲隔音性能進行評價。
測定溫度設為25℃,頻率範圍設為31.5~4000Hz之每1/1倍頻帶。樣本係使用藉由雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)固定鋁(0.3mm)而成之樹脂發泡體(厚度約4mm),藉由雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)將未積層鋁之面固定於石膏板,尺寸(開口面)990mm×990mm。自回響室側以100dB之音壓產生聲音,於消聲室側測定差壓。
藉由以下之基準,對隔音性能進行評價。
製作1/1倍頻帶頻率-音壓水準之圖表,對未放置樹脂發泡體之狀態,將DM值平均為+2.0dB以上之情形設為「○」,將未達+2.0dB之情形設為「×」。
(實施例6)
於實施例1中所獲得之樹脂發泡體片之單面貼附內裝構件固定用雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)作為黏著劑層,獲得單面黏著帶。
所獲得之單面黏著帶可於維持實施例1中記載之樹脂發泡體片之柔軟性及 隔音性的狀態下發揮黏著性。
再者,於測定隔音性時,所獲得之單面黏著帶之貼有內裝構件固定用雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)之面係不新貼附雙面膠帶而直接利用,僅於未貼附內裝構件固定用雙面膠帶之面新貼附雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)以進行測定。
(實施例7)
(1)丙烯酸系聚合物之製造
於反應容器內導入丙烯酸正丁酯100重量份及丙烯酸11重量份而獲得單體成分。將該單體成分溶解於乙酸乙酯中,於回流點下添加作為聚合起始劑之過氧化月桂醯0.1重量份,於70℃下使之回流5小時,獲得重量平均分子量為72萬之丙烯酸系聚合物之溶液。
(2)黏著劑組成物及黏著帶之製造
於所獲得之丙烯酸系聚合物溶液中,相對於作為丙烯酸系聚合物溶液之不揮發成分之丙烯酸系聚合物100重量份,以成為6.3重量份之方式加入分子量600以下之成分之含量為13%的聚合松香酯系增黏樹脂(軟化點140℃),且以成為0.054重量份之方式加入成為作為交聯劑之金屬螯合劑系交聯劑之鋁螯合劑。其後,均勻地混合而獲得黏著劑組成物。
繼而,將所獲得之該黏著劑組成物塗佈於實施例1中所獲得之樹脂發泡體片之單面後,於120℃下乾燥5分鐘,獲得於樹脂發泡體片之單面積層有厚度60μm之黏著劑層之單面黏著帶。
所獲得之單面黏著帶可於維持實施例1中記載之樹脂發泡體片之柔軟性及隔音性的狀態下發揮黏著性。又,即便於黏著後經過1個月,黏著性亦不會降低。
再者,於測定隔音性時,所獲得之單面黏著帶之積層有黏著劑層之面係不 新貼附雙面膠帶而直接利用,僅於未積層黏著劑層之面新貼附雙面膠帶(積水化學工業公司製造,#5782)以進行測定。
(評價)
藉由以下之方法,對實施例6、7中所獲得之單面黏著帶進行評價。
(耐塑化劑性評價)
(1)試驗體準備
將實施例6、7中所獲得之單面黏著帶切割成寬度25mm×長度150mm,依據JIS Z0237使2kg橡膠輥以10mm/秒之速度往返一次而與JIS G4305中規定之SUS304(表面BA精加工)壓接。
(2)初始黏著力之測定
將藉由上述試驗體準備所獲得之單面黏著帶於23℃、50%RH之條件下自壓接起放置20分鐘後,依據JIS Z0237,以試驗數3實施90度剝離試驗,將平均值設為初始黏著力(N/25mm)。再者,剝離速度為300mm/分鐘。
(3)經時黏著力之測定
將藉由上述試驗體準備所獲得之試驗體於60℃之環境下放置72小時,繼而,於23℃、50%RH之條件下放置30分鐘後,依據JIS Z0237,以試驗數3實施90度剝離試驗,將平均值設為經時黏著力(N/25mm)。
(4)黏著力維持率之評價
使用上述所獲得之初始黏著力及經時黏著力,藉由以下之式算出黏著力維持率(%)。
黏著力維持率(%)=100×(經時黏著力/初始黏著力)
上述評價之結果為:與實施例6中所獲得之單面黏著帶之黏著力維持率相比,實施例7中所獲得之單面黏著帶之黏著力維持率經大幅改善。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可提供一種能夠發揮極高之隔音性能之樹脂發泡體、樹脂發泡體片、黏著帶、車輛用構件及建築構件。
Claims (9)
- 一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,其特徵在於:按照JIS G0602藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.05以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
- 一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,其特徵在於:按照JIS K7391藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之20~60℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最小值為0.005以上,且20~60℃之範圍內之二次反共振頻率為300~800Hz。
- 一種樹脂發泡體,其含有熱塑性樹脂及塑化劑,且具有大量氣泡,其特徵在於:按照ISO 16940藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之0~50℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最大值為0.20以上,且0~30℃之範圍內之二次反共振頻率為800Hz以下。
- 如請求項3所述之樹脂發泡體,其中,按照ISO 16940藉由機械阻抗測定(MIM)所測得之0~50℃之範圍內之一次反共振頻率之損失係數的最大值為0.24以上。
- 如請求項1、2、3或4所述之樹脂發泡體,其含有黏著劑。
- 一種樹脂發泡體片,其由請求項1、2、3、4或5所述之樹脂發泡體所構成。
- 一種黏著帶,其具有請求項6所述之樹脂發泡體片、及形成於該樹脂發泡體片之至少一面之黏著劑層。
- 一種車輛用構件,其使用請求項1、2、3、4或5所述之樹脂發泡體、請求項6所述之樹脂發泡體片、或請求項7所述之黏著帶。
- 一種建築構件,其使用請求項1、2、3、4或5所述之樹脂發泡體、請求項6所述之樹脂發泡體片、或請求項7所述之黏著帶。
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