JP2006143982A - Soundproofing material and molded product thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は防音材およびその成型物に関する。より詳細には、軽量、寸歩安定性、機械的強度、防音性、難燃性などの諸特性に優れた防音材、および当該材料を用いてなる各種の成型物に関する。 The present invention relates to a soundproofing material and a molded product thereof. More specifically, the present invention relates to a soundproof material excellent in various properties such as light weight, step stability, mechanical strength, soundproofing property, and flame retardancy, and various molded products using the material.
防音材料は、その効果に基づき、通常は遮音材料と吸音材料に区別することができる。吸音材料は、音のエネルギーを熱に変換する材料とされ、例えば各種の繊維材料(ガラスウール、ロックウール、化学繊維など)、剛性材料(発泡コンクリート、セラミック粒子結合体、ガラス粒子結合体など)、金属材料(アルミ繊維、アルミ焼結体、SUS焼結体など)などが知られている。一方、吸音材料は、単層品では一般的に質量則(遮音効果は当該材料の面密度に比例する)に依存するため、当該材料の用途に応じて、当該材料の厚みを調整したり、多層構造とするなどして使用されており、例えばボード系(スレート、フレキシブルボード、石膏ボードなど)、コンクリート系(ALC、コンクリートブロックなど)、金属系(鉄板、鉛板など)などが知られている。 Sound insulation materials can be generally classified into sound insulation materials and sound absorption materials based on their effects. Sound-absorbing materials are materials that convert sound energy into heat, such as various fiber materials (glass wool, rock wool, chemical fibers, etc.), rigid materials (foamed concrete, ceramic particle bonded bodies, glass particle bonded bodies, etc.) Metal materials (aluminum fibers, aluminum sintered bodies, SUS sintered bodies, etc.) are known. On the other hand, sound-absorbing materials generally depend on the mass law (the sound insulation effect is proportional to the surface density of the material) in single-layer products, so the thickness of the material can be adjusted according to the use of the material, It is used as a multilayer structure, for example, board system (slate, flexible board, plaster board, etc.), concrete system (ALC, concrete block, etc.), metal system (iron plate, lead plate, etc.) are known. Yes.
上記の防音材料の用途は、家電・OA機器、自動車、建築・住宅、橋梁・高速道路、鉄道車両など多岐に亘るが、特にガラス繊維や当該布帛を用いた防音材料は、建築・住宅用途や自動車用途に好適とされ、例えば床材料、壁材料、防音カーテン、自動車用ライニングなどに使用されている。 The use of the above-mentioned soundproofing materials covers a wide range such as home appliances / OA equipment, automobiles, construction / housing, bridges / highways, railway vehicles, etc. In particular, soundproofing materials using glass fiber and the fabric are used for construction / housing. It is suitable for automobile applications, and is used for floor materials, wall materials, soundproof curtains, automobile linings, and the like.
ガラス繊維や当該布帛を用いた防音材料に関する先行技術を以下により具体的に示す。特許文献1には、ガラス繊維基材にポリウレタン樹脂を含浸させた半硬質重合体(例えば、感熱性ポリウレタン樹脂)の層を有する多層製品が開示され、当該多層製品は軽量で機械的対抗性に優れ、また美的効果や防音効果などを有するものであると記載されている。特許文献2には、ポリウレタン系樹脂処理を施したガラス繊維布帛からなることを特徴とする床材用補強部材が記載されている。 Prior art relating to soundproof materials using glass fiber and the fabric will be described more specifically below. Patent Document 1 discloses a multilayer product having a layer of a semi-rigid polymer (for example, heat-sensitive polyurethane resin) in which a glass fiber base material is impregnated with a polyurethane resin. The multilayer product is lightweight and mechanically resistant. It is described as having excellent aesthetic effects and soundproofing effects. Patent Document 2 describes a reinforcing member for flooring, which is made of a glass fiber fabric subjected to a polyurethane resin treatment.
なお、本願人は各種のシラン変性ポリウレタン、当該製造法、当該用途に関する発明を提案し、当該シラン変性ポリウレタンが各種の無機系基材に対する接着性に優れること、各種コーティング剤や接着剤などに利用できることなどにつき開示している(特許文献3〜8参照)。しかしながら、これらシラン変性ポリウレタンに基づく防音効果については、一切認識できていなかった。 In addition, the applicant has proposed inventions relating to various silane-modified polyurethanes, the production method, and the application, and the silane-modified polyurethane has excellent adhesiveness to various inorganic base materials, and is used for various coating agents and adhesives. It discloses about what can be done (see Patent Documents 3 to 8). However, no sound insulation effect based on these silane-modified polyurethanes has been recognized.
本発明は、ガラス繊維や当該布帛を用いた防音材および当該材料を用いてなる各種の成型物を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a soundproofing material using glass fiber or the fabric and various molded products using the material.
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、ガラス繊維布帛のバインダーとして特定の有機無機ハイブリッドであるシラン変性ポリウレタンを用いた場合には、上記課題を解決しうる防音材およびその成型物が得られることを意外にも見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that when a silane-modified polyurethane, which is a specific organic-inorganic hybrid, is used as a binder for a glass fiber fabric, a soundproofing material capable of solving the above-mentioned problems and its The present inventors have unexpectedly found that a molded product can be obtained, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、シラン変性ポリウレタン樹脂をガラス繊維布帛に含浸させてなることを特徴とする防音材;当該防音材を用いてなる層(A)を含有することを特徴とする成型物に関する。 That is, the present invention relates to a soundproof material obtained by impregnating a glass fiber fabric with a silane-modified polyurethane resin; and a molded product containing a layer (A) using the soundproof material.
本発明によれば、軽量、寸法安定性、機械的強度、防音性などの諸特性に優れた防音材および当該材料を用いてなる各種の成型物を提供できるという特有の効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to provide a soundproofing material excellent in various characteristics such as light weight, dimensional stability, mechanical strength, and soundproofing, and various molded products using the material.
ガラス繊維および当該布帛について
本発明において用いるガラス繊維としては、ガラスフィラメント(単繊維)、当該単繊維を集束してなるストランド、当該ストランドに撚りをかけてなるガラスヤーン、前記ストランドに撚りをかけずに複数本引き揃えてなるロービングなどが挙げられる。また前記ガラス繊維から構成される布帛としては、例えば、前記ヤーンから織成された平織、からみ織、朱子織もしくは綾織等のガラスクロス、ロービングから織成されたロービングクロス、ガラスネットまたは編物などの織編布状のものなどが挙げられる。これらは、公知の方法で製造でき、また一般市販品を便宜に使用できる。なお、これらの原料であるガラスは、無アルカリガラス(例えば、Eガラス)、含アルカリガラス(例えば、Cガラス)、アルカリやホウ素、フッ素などの含量を低減したECRガラス等、何れであってもよい。
The glass fiber used in the present invention for the glass fiber and the cloth includes a glass filament (single fiber), a strand formed by converging the single fiber, a glass yarn obtained by twisting the strand, and the strand is not twisted. And rovings that are arranged in a row. Examples of the fabric composed of the glass fiber include glass cloth such as plain weave, leno weave, satin weave or twill weave woven from the yarn, roving cloth woven from roving, glass net or knitted fabric. Examples include woven and knitted fabrics. These can be produced by known methods, and commercially available products can be used for convenience. The glass as these raw materials may be any of alkali-free glass (for example, E glass), alkali-containing glass (for example, C glass), ECR glass with a reduced content of alkali, boron, fluorine, or the like. Good.
本発明で用いるガラス繊維や当該布帛(以下、単に「ガラス基材」という)は、その表面をシランカップリング剤により処理したものであってもよい。シランカップリング剤は、通常、有機材料との親和性や結合性をもたらすための有機鎖部と、ガラス繊維や当該布帛の表面と化学的・電気的結合を形成させるための−SiOHや−SiORなどの官能基を有する無機鎖部とからなっている。そのため、シランカップリング処理を行うと、ガラス基材と後述するシラン変性ポリウレタン樹脂との接着性を一層高めることができる。シランカップリング剤としては、例えば、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、イミダゾリンシラン、N−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランまたは3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン塩酸塩などの公知の化合物を挙げることができる。これらのシランカップリング剤を使用する場合、その付着量はガラス基材に対し0.05〜1重量%程度である。 The glass fiber used in the present invention or the fabric (hereinafter simply referred to as “glass substrate”) may have a surface treated with a silane coupling agent. The silane coupling agent is usually an organic chain part for bringing affinity or bondability with an organic material, and -SiOH or -SiOR for forming a chemical / electric bond with the surface of the glass fiber or the fabric. And an inorganic chain part having a functional group such as Therefore, when a silane coupling process is performed, the adhesiveness of a glass base material and the silane modified polyurethane resin mentioned later can be improved further. Examples of the silane coupling agent include 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, imidazoline silane, N-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane or 3- (N-styrylmethyl-2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane hydrochloride A well-known compound can be mentioned. When these silane coupling agents are used, the adhesion amount is about 0.05 to 1% by weight with respect to the glass substrate.
シラン変性ポリウレタン樹脂について
本発明で用いるシラン変性ポリウレタン樹脂としては、アルキレン基の炭素数が3以上であるポリオキシアルキレンジオールおよびポリイソシアネートならびに必要に応じて鎖伸長剤とを反応させてなるポリウレタンであって、水への接触角が70度以上のもの(PU1)と、加水分解性アルコキシシラン(S1)とを含有してなる組成物(C1);両末端にアルコキシシリル基を有するポリウレタン(PU2)と、加水分解性アルコキシシラン(S1)とからなる組成物(C2);高分子ポリオールおよびポリイソシアネートを主構成成分としてなり且つ両末端に水酸基を有するポリウレタン(PU3)と、加水分解性アルコキシシラン(S1)とを、脱アルコール反応させて得られる化合物(C3);高分子ポリオールとポリイソシアネートを反応させた後、鎖伸長剤として水酸基含有ポリアミン、第1級および第2級アミノ基含有ポリアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させて得られるものであって、当該分子中に水酸基および/またはアミノ基を有し、且つ水酸基価とアミン価の合計が1以上のポリウレタン(PU4)と、加水分解性アルコキシシラン(S1)とからなる組成物(C4);高分子ポリオールおよびポリイソシアネートを主構成成分としてなり且つエポキシ基と反応性を有するポリウレタン(PU5)と、1分子中に1つの水酸基を有するエポキシ化合物と加水分解性アルコキシシランとの脱アルコール反応によって得られるエポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物(S2)とを反応させて得られる化合物(C5)があげられ、これらのシラン変性ポリウレタン樹脂はそれぞれ1種単独で、または2種以上を適宜に組み合わせて使用することができる。
Silane-modified polyurethane resin As the silane-modified polyurethane resin used in the present invention, a polyoxyalkylene diol having 3 or more carbon atoms in an alkylene group, a polyisocyanate, and a chain extender as necessary are reacted. A polyurethane (PU1) having a contact angle with water of 70 degrees or more and a hydrolyzable alkoxysilane (S1); having alkoxysilyl groups at both ends Composition (C2) comprising polyurethane (PU2) and hydrolyzable alkoxysilane (S1); polyurethane (PU3) having a polymer polyol and a polyisocyanate as main components and having hydroxyl groups at both ends, and hydrolysis Compound (C1) obtained by dealcoholization reaction with functional alkoxysilane (S1) ); Obtained by reacting at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing polyamine, a primary and a secondary amino group-containing polyamine as a chain extender after reacting the polymer polyol and the polyisocyanate. A composition (C4) comprising a polyurethane (PU4) having a hydroxyl group and / or an amino group in the molecule and having a total hydroxyl value and amine value of 1 or more and a hydrolyzable alkoxysilane (S1). ); Dealcoholization reaction of polyurethane (PU5) having a polymer polyol and polyisocyanate as main constituents and having reactivity with an epoxy group, an epoxy compound having one hydroxyl group in one molecule, and a hydrolyzable alkoxysilane Obtained by reacting with the epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate (S2) obtained by The compound (C5). These silane modified polyurethane resin may be used in combination of one kind alone or two or more as appropriate.
より具体的には、前記組成物(C1)は特開平11−315264号公報に、組成物(C2)は特開2000−63661号公報に、化合物(C3)は特開2000−327739号公報に、組成物(C4)は特開2001−64346号公報に、化合物(C5)は特開2002−220431号公報に詳述されている。 More specifically, the composition (C1) is disclosed in JP-A No. 11-315264, the composition (C2) is disclosed in JP-A 2000-63661, and the compound (C3) is disclosed in JP-A 2000-327739. The composition (C4) is described in detail in JP-A No. 2001-64346, and the compound (C5) is described in detail in JP-A No. 2002-220431.
組成物C1、PU1、S1について
組成物C1の構成成分であるPU1は、アルキレン基の炭素数が3以上であるポリオキシアルキレンジオールおよびポリイソシアネートならびに必要に応じて鎖伸長剤とを反応させてなるポリウレタンであって、水への接触角が70度以上のものである。ここに、水への接触角とは、PU1の乾燥皮膜とその上に滴下した水滴との間で観察される接触角をいう。PU1はハードセグメントと疎水性のソフトセグメントから構成されている。当該ハードセグメントとはウレタン結合、ウレア結合等を多く含み、凝集してドメインを形成する部位であり、また当該疎水性のソフトセグメントとは長鎖状となり得られるPU1に柔軟性を与え、ハードセグメントが分散相として存在しうるマトリックス相(連続相)を形成する部位である。当該疎水性のソフトセグメントとは、得られるPU1の水への接触角が通常70度以上になるようなもの、好ましくは75度以上になるようなもの、更に好ましくは80度以上になるようなものをいう。なお、親水性のソフトセグメントを有するポリウレタンを用いた場合には、得られる組成物C1とガラス基材との接着層が脆くなる不利がある。
Regarding composition C1, PU1, and S1, PU1, which is a constituent component of composition C1, is obtained by reacting a polyoxyalkylene diol having 3 or more carbon atoms of an alkylene group, a polyisocyanate, and, if necessary, a chain extender. Polyurethane having a contact angle with water of 70 degrees or more. Here, the contact angle to water refers to a contact angle observed between the dry film of PU1 and a water drop dripped thereon. PU1 is composed of a hard segment and a hydrophobic soft segment. The hard segment is a part that contains many urethane bonds, urea bonds, etc., and aggregates to form a domain. The hydrophobic soft segment is a hard segment that gives flexibility to PU1, which can be a long chain. Are sites that form a matrix phase (continuous phase) that may exist as a dispersed phase. The hydrophobic soft segment is such that the obtained PU1 has a contact angle with water of usually 70 degrees or more, preferably 75 degrees or more, and more preferably 80 degrees or more. Say things. In addition, when the polyurethane which has a hydrophilic soft segment is used, there exists a disadvantage that the contact bonding layer of the composition C1 obtained and a glass base material becomes weak.
疎水性の高分子ポリオールであるアルキレン基の炭素数が3以上のポリオキシアルキレンジオールは、PU1のソフトセグメントを形成するものであり、好ましくはアルキレン基の炭素数が4〜6であるものを例示できる。なお、アルキレン基は直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよい。当該ポリオキシアルキレンジオールは、通常、プロピレンオキサイド、オキセタン、テトラヒロドロフラン、3−メチルテトラヒロドロフラン等の、炭素数が3以上であるアルキレンオキサイドを開環重合または共重合することにより得られ、その具体例としては、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキシブチレンジオール等があげられるが、特に好ましくはポリオキシブチレンジオールである。なお、ポリオキシエチレンジオール等のアルキレン基の炭素数が2以下のものでは親水性が強いため、本発明の効果を発現できない。 The polyoxyalkylene diol having 3 or more carbon atoms in the alkylene group, which is a hydrophobic polymer polyol, forms a soft segment of PU1, and preferably has 4 to 6 carbon atoms in the alkylene group. it can. The alkylene group may be linear or branched. The polyoxyalkylene diol is usually obtained by ring-opening polymerization or copolymerization of an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms, such as propylene oxide, oxetane, tetrahydrofurofuran, 3-methyltetrahydrofuran, and the like. Specific examples thereof include polyoxypropylene diol and polyoxybutylene diol, and polyoxybutylene diol is particularly preferable. In addition, when the number of carbon atoms of the alkylene group such as polyoxyethylene diol is 2 or less, the effect of the present invention cannot be exhibited because the hydrophilicity is strong.
当該ポリオキシアルキレンジオールの数平均分子量は、格別限定はされないが、通常1500〜6000程度であるのが好ましい。 The number average molecular weight of the polyoxyalkylene diol is not particularly limited, but it is usually preferably about 1500 to 6000.
ポリイソシアネートは、PU1のハードセグメントを形成するものであり、例えば鎖状脂肪族ポリイソシアネート、環状脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、アミノ酸誘導体から得られるポリイソシアネート等の各種のものを例示できる。 The polyisocyanate forms a hard segment of PU1, and includes various types such as a chain aliphatic polyisocyanate, a cyclic aliphatic polyisocyanate, an aromatic polyisocyanate, an araliphatic polyisocyanate, and a polyisocyanate obtained from an amino acid derivative. Can be illustrated.
鎖状脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、メチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサ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、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸が有するカルボキシル基をイソシアネート基に置き換えたダイマージイソシアネート等があげられる。環状脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4´−ジイソシアネート、1,3−ジ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等があげられる。芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、4,4´−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート等のジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルテトラメチルメタンジイソシアネート等のテトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4´−ジベンジルイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレ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−トリレンジイソシアネート等があげられる。芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等があげられる。アミノ酸誘導体から得られるジイソシアネートの具体例としては、リジンジイソシアネート等があげられる。 Specific examples of the chain aliphatic polyisocyanate include methylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexa Examples include methylene diisocyanate and dimerized isocyanate in which the carboxyl group of dimer acid is replaced with an isocyanate group. Specific examples of the cycloaliphatic polyisocyanate include cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, 1,3-di (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate and the like. . Specific examples of the aromatic polyisocyanate include dialkyldiphenylmethane diisocyanate such as 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate such as 4,4′-diphenyltetramethylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, Examples include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl isocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, and the like. . Specific examples of the araliphatic polyisocyanate include xylylene diisocyanate and m-tetramethylxylylene diisocyanate. Specific examples of the diisocyanate obtained from the amino acid derivative include lysine diisocyanate.
PU1に用いられる鎖伸長剤は、PU1のハードセグメントを形成するものであり、通常、炭素数2〜6程度の低分子ポリオールおよび/または低分子ポリアミンを好ましく使用できる。 The chain extender used for PU1 forms a hard segment of PU1, and usually a low molecular polyol and / or a low molecular polyamine having about 2 to 6 carbon atoms can be preferably used.
当該低分子ポリオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の低分子グリコール類、グリセリン、ブタントリオール、ペンタントリオール、ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール;ペンタエリスリトール、ソルビトール等の4価以上のアルコールがあげられる。 Examples of the low molecular polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, Low molecular weight glycols such as 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol, trihydric alcohols such as glycerin, butanetriol, pentanetriol, hexanetriol, trimethylolethane and trimethylolpropane; pentaerythritol And tetravalent or higher alcohols such as sorbitol.
また、当該低分子ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4´−ジアミン等のアミン化合物;2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン化合物等があげられる。 Examples of the low-molecular polyamine include amine compounds such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4′-diamine; 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxy Examples thereof include diamine compounds having a hydroxyl group such as ethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropylethylenediamine.
これら鎖伸長剤の使用量は、前記ポリオキシアルキレンジオールとポリイソシアネートとの合計量の20重量%程度までであり、好ましくは15重量%以下である。 The amount of these chain extenders used is up to about 20% by weight, preferably 15% by weight or less, of the total amount of the polyoxyalkylene diol and the polyisocyanate.
PU1は、前記ポリオキシアルキレンジオール、ポリイソシアネート、および必要に応じて鎖伸長剤を反応させることにより得られる。当該反応としては、一般的なポリウレタンの製造法を採用でき、これら各成分の一括仕込み法のほか、鎖伸長剤を用いる場合には前記ポリオキシアルキレンジオールとポリイソシアネートを予め反応させるウレタンプレポリマー法を採用できる。また、各成分の使用量を適宜に調整することにより、本発明のポリウレタンの末端に水酸基、イソシアネート基、アミノ基のいずれの官能基を導入してもよい。更には、PU1の製造において、必要に応じてジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類;エタノール、イソプロパノール等の一価アルコ−ル等の鎖長停止剤を用いることもできる。こうして得られたPU1の数平均分子量は1800〜100000程度であるのが好ましい。 PU1 is obtained by reacting the polyoxyalkylene diol, polyisocyanate, and, if necessary, a chain extender. As the reaction, a general polyurethane production method can be adopted. In addition to a batch preparation method of these components, a urethane prepolymer method in which the polyoxyalkylene diol and polyisocyanate are reacted in advance when a chain extender is used. Can be adopted. Moreover, you may introduce | transduce any functional group of a hydroxyl group, an isocyanate group, and an amino group into the terminal of the polyurethane of this invention by adjusting the usage-amount of each component suitably. Furthermore, in production of PU1, a chain length terminator such as dialkylamines such as di-n-butylamine; monohydric alcohols such as ethanol and isopropanol may be used as necessary. The number average molecular weight of PU1 thus obtained is preferably about 1800 to 100,000.
前記した加水分解性アルコキシシラン(S1)としては、一般的にゾル−ゲル法に用いられているものを使用できる。例えば、一般式:R1 mSi(OR2)4−m(式中、mは0〜2の整数を示し、R1は炭素原子に直結した官能基を持っていてもよい低級アルキル基、アリール基、または不飽和脂肪族残基であって、互いに同一または異なっていてよく、またR2は水素原子または低級アルキル基を示す。)で表される化合物またはこれらの部分縮合物等を例示できる。なお、低級アルキル基とは炭素数6以下の直鎖または分岐鎖のアルキル基を示す。 As the hydrolyzable alkoxysilane (S1), those generally used in the sol-gel method can be used. For example, general formula: R 1 m Si (OR 2 ) 4-m (wherein m represents an integer of 0 to 2 and R 1 is a lower alkyl group which may have a functional group directly connected to a carbon atom, An aryl group or an unsaturated aliphatic residue which may be the same or different from each other, and R 2 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group.) Or a partial condensate thereof, etc. it can. In addition, a lower alkyl group shows a C6 or less linear or branched alkyl group.
S1の具体的としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン等のトリアルコキシシラン類、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン類;またはこれらの部分縮合物等があげられる。 Specific examples of S1 include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, and methyl. Tributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriet Trialkoxysilanes such as silane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyl Dialkoxysilanes such as dimethoxysilane and diethyldiethoxysilane; or partial condensates thereof.
これらのなかでもテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類またはこれらの部分縮合物等が好ましい。特に、一般式(a): Among these, tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane or partial condensates thereof are preferable. In particular, the general formula (a):
(式中、Meはメチル基を示し、nは0〜8の整数である)で表されるテトラメトキシシランの部分縮合物であるポリ(テトラメトキシシラン)が好ましい。また、当該ポリ(テトラメトキシシラン)の数平均分子量は260〜1116程度のものが好ましい。かかるポリ(テトラメトキシシラン)は、テトラメトキシシランとは異なり、脱メタノール反応において、生成メタノールとともに系外に留出しないため、反応操作の面で好ましく、また毒性の懸念もない。一方、一般式(a)において、nの値が8を超えると、PU1、PU2、PU4などとの相溶性が悪くなる傾向がある。 Poly (tetramethoxysilane) which is a partial condensate of tetramethoxysilane represented by the formula (wherein Me represents a methyl group and n is an integer of 0 to 8) is preferable. The number average molecular weight of the poly (tetramethoxysilane) is preferably about 260 to 1116. Unlike tetramethoxysilane, such poly (tetramethoxysilane) is preferable in terms of reaction operation because it does not distill out of the system together with the produced methanol in the demethanol reaction, and there is no concern about toxicity. On the other hand, in the general formula (a), if the value of n exceeds 8, the compatibility with PU1, PU2, PU4, etc. tends to deteriorate.
S1の使用量は、得られる本発明の防音材の性能のうち、組成物C1におけるシラン変性ポリウレタンとガラス基材との接着性や防音効果などを考慮して決定され、具体的にはPU1(固形分換算100重量部)に対して、生成するシリカに換算して1〜50重量部程度となるような量とするのがよく、より好ましくは3重量〜30重量部である。すなわち、S1の縮合により生成するシリカが、PU1のハードセグメントが形成するドメインの総量を超える場合には、当該シリカが接着層で相分離し、ガラス基材との接着性が低下傾向にあることを考慮したためである。 The amount of S1 used is determined in consideration of the adhesiveness and soundproofing effect between the silane-modified polyurethane and the glass substrate in the composition C1 among the performance of the soundproofing material of the present invention to be obtained. Specifically, PU1 ( The amount is preferably about 1 to 50 parts by weight, more preferably 3 to 30 parts by weight in terms of the silica to be produced. That is, when the silica produced by the condensation of S1 exceeds the total amount of domains formed by the hard segment of PU1, the silica is phase-separated in the adhesive layer, and the adhesion to the glass substrate tends to be reduced. This is because of this.
組成物C1においては、S1中の官能基の一部がシラノール基となるため、ガラス基材との接着性向上に寄与すると考えられる。また、S1が反応して生成するシリカの殆どは、PU1のハードセグメントのドメインに導入されて複合ドメインとなり、当該複合ドメインと疎水性のソフトセグメントが二層分離(海島)構造をとるハイブリッド体となる。得られる組成物C1の硬化物では、かかる二層分離構造に基づき、PU1のソフトセグメントが有する柔軟性を保持し、かつ複合ドメインが有する強靭であるため良好な耐熱性や防音性を発現しうる。 In composition C1, since a part of functional group in S1 turns into a silanol group, it is thought that it contributes to the adhesive improvement with a glass base material. In addition, most of the silica produced by the reaction of S1 is introduced into the hard segment domain of PU1 to become a composite domain, and the composite domain and the hydrophobic soft segment have a two-layer separated (sea island) structure. Become. The resulting cured product of composition C1 retains the flexibility of the soft segment of PU1 based on such a two-layer separation structure, and can exhibit good heat resistance and soundproofing properties due to the toughness of the composite domain. .
組成物C2、PU2、S1について
組成物C2の構成成分であるPU2は、ポリウレタンの両末端にアルコキシシリル基を有する構造のものであれば特に限定はないが、例えば、イソシアネート基、水酸基およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を両末端に有するポリウレタン(a)と、当該ポリウレタンの末端官能基と反応しうる官能基を有するアルコキシシラン(b)とから得られる反応物が該当する。当該ポリウレタン(a)は、ポリオール成分およびポリイソシアネート、さらにはこれらに鎖伸長剤を反応させることにより製造でき、ポリオール成分、ポリイソシアネート、鎖伸長剤の各成分の使用量を適宜に調整することにより、末端に所望の官能基を導入できる。なお、PU2としては、両末端にイソシアネート基を有するポリウレタンと、アミノ基を有するアルコキシシランとの反応物であるのが、合成の簡便さの観点から好ましく使用できる。
About composition C2, PU2, S1 PU2 which is a constituent component of composition C2 is not particularly limited as long as it has a structure having an alkoxysilyl group at both ends of polyurethane. For example, an isocyanate group, This corresponds to a reaction product obtained from a polyurethane (a) having both functional groups selected from a hydroxyl group and an amino group at both ends and an alkoxysilane (b) having a functional group capable of reacting with the terminal functional group of the polyurethane. To do. The polyurethane (a) can be produced by reacting a polyol component and a polyisocyanate, and further a chain extender, and adjusting the amount of each of the polyol component, polyisocyanate and chain extender appropriately. , A desired functional group can be introduced at the terminal. Note that PU2 is preferably a reaction product of a polyurethane having isocyanate groups at both ends and an alkoxysilane having an amino group, from the viewpoint of ease of synthesis.
前記ポリウレタン(a)におけるポリオール成分は、PU2のソフトセグメントを形成するものであり、水酸基を2個以上有する各種の化合物を使用できるが、高分子ポリオールを使用するのが柔軟性や強靭性の点から好ましい。高分子ポリオールとしては、例えば、酸化エチレン、酸化プロピレン、テトラヒドロフラン等の重合体または共重合体等のポリエーテルポリオール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、オクタンジオール、1,4−ブチンジオール、ジプロピレングリコール等の飽和もしくは不飽和の各種公知の低分子グリコール類またはn−ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、バーサティック酸グリシジルエステル等のモノカルボン酸グリシジルエステル類と、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、しゅう酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の二塩基酸またはこれらに対応する酸無水物やダイマー酸などとを脱水縮合せしめて得られるポリエステルポリオール類;環状エステル化合物を開環重合して得られるポリエステルポリオール類;その他ポリカーボネートポリオール類、ポリブタジエンジオール、ポリイソプレンジオール、ポリクロロプレンジオール、ポリブタジエングリコールの水素化物、ポリイソプレングリコールの水素化物等のポリオレフィンジオール類、ビスフェノールAに酸化エチレンまたは酸化プロピレンを付加して得られたグリコール類、2つ以上の水酸基およびメルカプト基等の連鎖移動基を1つ有する連鎖移動剤の存在下にアルキル(メタ)アクリレート等の各種のラジカル重合性不飽和単量体を重合させて得られるアクリルポリマー等のマクロモノマー、ポリジメチルシロキサン等のポリアルコキシシラン類、ヒマシ油ポリオール、塩素化ポリプロピレンポリオール等があげられる。かかる高分子ポリオールのなかでも、ガラス基材に対する接着性に優れることから、ポリエステルポリオール類を使用するのが好ましい。なお、これら高分子ポリオールの数平均分子量は、通常1500〜6000程度である。 The polyol component in the polyurethane (a) forms a soft segment of PU2, and various compounds having two or more hydroxyl groups can be used. However, the use of a polymer polyol is a point of flexibility and toughness. To preferred. Examples of the polymer polyol include polyether polyols such as polymers or copolymers such as ethylene oxide, propylene oxide, and tetrahydrofuran; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3- Propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, octanediol, 1,4-butyne Various known or unsaturated low molecular weight glycols such as diol and dipropylene glycol, or alkyl glycidyl ethers such as n-butyl glycidyl ether and 2-ethylhexyl glycidyl ether, versatic acid glycidyl ester, etc. Monocarboxylic acid glycidyl esters and adipic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid Polyester polyols obtained by dehydration condensation of dibasic acids such as acid anhydrides or dimer acids corresponding thereto; polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester compounds; other polycarbonate polyols, polybutadienes Polyolefin diols such as diol, polyisoprene diol, polychloroprene diol, polybutadiene glycol hydride, polyisoprene glycol hydride, and the like obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to bisphenol A Obtained by polymerizing various radical polymerizable unsaturated monomers such as alkyl (meth) acrylate in the presence of a chain transfer agent having one chain transfer group such as two or more hydroxyl groups and mercapto groups. And a macromonomer such as acrylic polymer, polyalkoxysilanes such as polydimethylsiloxane, castor oil polyol, chlorinated polypropylene polyol and the like. Among these polymer polyols, polyester polyols are preferably used because of their excellent adhesion to glass substrates. In addition, the number average molecular weight of these polymer polyols is usually about 1500 to 6000.
当該ポリイソシアネート成分はPU2のハードセグメントを形成するものであり、鎖状脂肪族ポリイソシアネート、環状脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、アミノ酸誘導体から得られるポリイソシアネート等の各種を例示できる。より具体的には、前記PU1において記述したと同様のポリイソシアネート成分と同様である。 The polyisocyanate component forms a hard segment of PU2, and includes various types such as a chain aliphatic polyisocyanate, a cyclic aliphatic polyisocyanate, an aromatic polyisocyanate, an araliphatic polyisocyanate, and a polyisocyanate obtained from an amino acid derivative. Can be illustrated. More specifically, it is the same as the polyisocyanate component similar to that described in PU1.
前記ポリウレタン(a)の構成成分である鎖伸長剤としては、通常、炭素数2〜6程度の低分子ポリオールおよび/または低分子ポリアミンを使用するのが好ましい。より具体的には、前記PU1における鎖伸長剤と同様であり、当該鎖伸長剤の使用量についても前記PU1におけると同様である。 As the chain extender which is a constituent component of the polyurethane (a), it is usually preferable to use a low molecular polyol and / or a low molecular polyamine having about 2 to 6 carbon atoms. More specifically, it is the same as the chain extender in PU1, and the amount of the chain extender used is the same as in PU1.
前記ポリウレタン(a)は、前記PU1の製造方法と同様にして製造でき、当該数平均分子量は1800〜100000程度とするのが好ましい。 The polyurethane (a) can be produced in the same manner as the production method of PU1, and the number average molecular weight is preferably about 1800 to 100,000.
前記ポリウレタン(a)と反応させる前記アルコキシシラン(b)は、ポリウレタン(a)の官能基に応じた官能基を有するものを適宜に選択して使用する。すなわち、ポリウレタン(a)の末端官能基がイソシアネート基である場合には、水酸基および/またはアミノ基を有するアルコキシシラン(b)が使用され、またポリウレタン(a)の末端官能基が水酸基またはアミノ基である場合には、イソシアネート基を有するアルコキシシラン(b)が使用される。 The alkoxysilane (b) to be reacted with the polyurethane (a) is appropriately selected from those having a functional group corresponding to the functional group of the polyurethane (a). That is, when the terminal functional group of the polyurethane (a) is an isocyanate group, an alkoxysilane (b) having a hydroxyl group and / or an amino group is used, and the terminal functional group of the polyurethane (a) is a hydroxyl group or an amino group. In this case, alkoxysilane (b) having an isocyanate group is used.
アミノ基を有するアルコキシシランとしては、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン等があげられる。また、イソシアネート基を有するアルコキシシランとしては、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルモノメチルジエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルジメチルエトキシシラン等が例示できる。 Examples of the alkoxysilane having an amino group include 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, 3-aminopropyltris (trimethylsiloxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (6 -Aminohexyl) -aminopropyltrimethoxysilane, 3- (m-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane and the like. Examples of the alkoxysilane having an isocyanate group include 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropylmonomethyldiethoxysilane, and 3-isocyanatopropyldimethylethoxysilane.
PU2も製造方法は格別限定されないが、例えば以下の方法を採用できる。末端がイソシアネート基のポリウレタン(a)に対しては、末端官能基と等量以下のアミノ基または水酸基含有アルコキシシラン(b)を添加し、同様に末端官能基が水酸基またはアミノ基であるポリウレタン(a)に対しても、官能基と等量以下のイソシアネート基含有アルコキシシラン(b)を添加して、30℃から100℃の範囲で1〜12時間程度、反応させることにより製造できる。 Although the manufacturing method of PU2 is not particularly limited, for example, the following method can be adopted. For the polyurethane (a) having an isocyanate group at the end, an amino group or hydroxyl group-containing alkoxysilane (b) having an amount equal to or less than the terminal functional group is added, and similarly the polyurethane having a terminal functional group being a hydroxyl group or an amino group ( Also for a), it can be produced by adding an isocyanate group-containing alkoxysilane (b) equal to or less than the functional group and reacting in the range of 30 to 100 ° C. for about 1 to 12 hours.
組成物C2の構成成分であるS1は、前記PU1で用いたものと同様である。S1の使用量についても、得られる本発明の防音材性能のうち、組成物C2におけるシラン変性ポリウレタンとガラス基材との接着性を考慮して決定され、前記PU1における使用割合と同様である。 S1 which is a constituent component of the composition C2 is the same as that used in the PU1. The amount of S1 used is also determined in consideration of the adhesiveness between the silane-modified polyurethane and the glass substrate in the composition C2 in the obtained soundproofing material performance of the present invention, and is the same as the usage rate in the PU1.
化合物C3、PU3、S1について
化合物(C3)の構成成分であるPU3は、高分子ポリオールおよびポリイソシアネートを主構成成分としてなり且つ両末端に水酸基を有するポリウレタンである。当該高分子ポリオールは、PU3のソフトセグメントを形成するものであり、水酸基を2個以上有する各種の高分子ポリオールを例示できる。これらの具体例は、前記PU2の構成成分であるポリウレタン(a)において記述したと同様のものである。当該高分子ポリオールの中では、組成物(C3)の硬化物の性能(柔軟性や強靭性)に優れていることからポリオキシアルキレングリコールが好ましく、特にポリプロピレングリコール、ポリ(プロピレングリコール−エチレングリコール)ブロックコポリマーなどを例示できる。これら高分子ポリオールの数平均分子量は、前記と同様、通常1500〜6000程度であるのが好ましい。
About compounds C3, PU3 and S1 PU3 which is a constituent component of the compound (C3) is a polyurethane having a high molecular polyol and a polyisocyanate as main constituent components and having hydroxyl groups at both ends. The polymer polyol forms a soft segment of PU3, and various polymer polyols having two or more hydroxyl groups can be exemplified. Specific examples thereof are the same as those described in the polyurethane (a) which is a constituent component of the PU2. Among the high-molecular polyols, polyoxyalkylene glycol is preferable because it is excellent in performance (flexibility and toughness) of the cured product of the composition (C3), and in particular, polypropylene glycol, poly (propylene glycol-ethylene glycol). Examples include block copolymers. The number average molecular weight of these polymer polyols is preferably about 1500 to 6000, as described above.
なお、PU3の構成成分として、必要に応じて、低分子ポリオールの使用も差し支えなく、炭素数2〜6程度の低分子ポリオールを使用するのが好ましい。特に、均一な硬化物が得られることから、3級アミノ基を持つジオール化合物を使用するのがより好ましい。低分子ポリオールの使用量は、その水酸基の当量が、高分子ポリオールの水酸基1当量に対して、通常、1以下、好ましくは0.8以下で使用される。 In addition, as a structural component of PU3, it is preferable to use a low molecular polyol having about 2 to 6 carbon atoms, if necessary, using a low molecular polyol. In particular, it is more preferable to use a diol compound having a tertiary amino group because a uniform cured product can be obtained. The amount of the low molecular polyol used is usually 1 or less, preferably 0.8 or less, based on 1 equivalent of the hydroxyl group of the polymer polyol.
当該ポリイソシアネートは、PU3のハードセグメントを形成するものであり、前記PU1やPU2の成分として用いたものと同様のポリイソシアネートを使用できる。 The said polyisocyanate forms the hard segment of PU3, The polyisocyanate similar to what was used as a component of said PU1 and PU2 can be used.
PU3は、前記高分子ポリオールおよびポリイソシアネート、さらに必要により低分子ポリオールを主構成成分としてなり、かつ両末端に水酸基を有するものであり、PU3分子の両末端が水酸基になるように、高分子ポリオールとポリイソシアネート、さらに必要に応じて低分子ポリオールの使用量を適宜に調整して反応させることにより製造できる。当該製造方法は、前記PU1やPU2の場合と同様である。PU3の数平均分子量は3000〜50000程度とするのが好ましい。 PU3 is composed of the above-described polymer polyol and polyisocyanate, and if necessary, a low-molecular-weight polyol as a main constituent and having hydroxyl groups at both ends, and the polymer polyol so that both ends of the PU3 molecule are hydroxyl groups. And polyisocyanate, and if necessary, the amount of low molecular polyol can be adjusted appropriately to cause the reaction. The manufacturing method is the same as in the case of PU1 or PU2. The number average molecular weight of PU3 is preferably about 3000 to 50000.
化合物C3は、前記PU3とS1とを脱アルコール反応させて得られるが、これらの使用割合(PU3/S1)は、通常、重量比で100/(3〜40)の範囲とするのが好ましい。当該使用割合において、S1の割合が少なくなると、化合物C3の硬化物にタックが残る傾向があるため、S1の割合は、5以上とするのがより好ましい。一方、S1の割合が多くなると、化合物C3の硬化時の収縮が大きくなり、ひび割れを起こす場合があるため、S1の割合は、35以下とするのがより好ましい。 Compound C3 is obtained by subjecting PU3 and S1 to a dealcoholization reaction, and the use ratio (PU3 / S1) of these is usually preferably in the range of 100 / (3 to 40) by weight. In the usage ratio, when the ratio of S1 decreases, tack tends to remain in the cured product of compound C3. Therefore, the ratio of S1 is more preferably 5 or more. On the other hand, since the shrinkage | contraction at the time of hardening of compound C3 will become large and the crack may be caused when the ratio of S1 increases, the ratio of S1 is more preferably 35 or less.
化合物C3は、例えば、前記各成分を仕込み、加熱して生成するアルコールを留去しながらエステル交換反応させて得られる。反応温度は70〜150℃程度、好ましくは80〜130℃であり、全反応時間は2〜15時間程度である。また、上記の脱アルコール反応に際しては、反応促進のために従来公知のエステルと水酸基のエステル交換触媒を使用することができる。たとえば、酢酸、パラ-トルエンスルホン酸、安息香酸、プロピオン酸などの有機酸やリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシュウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、アンチモン、砒素、セリウム、硼素、カドミウム、マンガンのような金属や、これら酸化物、有機酸塩、ハロゲン化物、アルコキシド等があげられる。これらのなかでも、特に有機酸系や有機錫、有機酸錫が好ましく、具体的には、酢酸、ジブチル錫ジラウレートが有効である。 Compound C3 is obtained, for example, by subjecting each of the above components to an ester exchange reaction while distilling off the alcohol produced by heating. The reaction temperature is about 70 to 150 ° C., preferably 80 to 130 ° C., and the total reaction time is about 2 to 15 hours. In the above dealcoholization reaction, a conventionally known ester-hydroxyl ester exchange catalyst can be used for promoting the reaction. For example, organic acids such as acetic acid, para-toluenesulfonic acid, benzoic acid, propionic acid, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, barium, strontium, zinc, aluminum, titanium, cobalt, germanium, tin, Examples thereof include metals such as lead, antimony, arsenic, cerium, boron, cadmium and manganese, and oxides, organic acid salts, halides and alkoxides thereof. Among these, organic acid type, organic tin, and organic acid tin are particularly preferable, and specifically, acetic acid and dibutyltin dilaurate are effective.
上記脱アルコール反応は、無溶剤下または溶剤存在下で行うことができる。作業性の観点から溶剤を使用する場合は、格別限定されないが、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトンなどの非プロトン性極性溶媒を用いるのが好ましい。 The dealcoholization reaction can be carried out in the absence of a solvent or in the presence of a solvent. In the case of using a solvent from the viewpoint of workability, there is no particular limitation. However, it is preferable to use an aprotic polar solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide, or methyl ethyl ketone.
こうして得られる化合物C3は、当該分子の両末端水酸基がシラン変性されたポリウレタンを主成分として含むが、生成物中には未反応のPU3やS1を少量含有していてもよい。 The compound C3 thus obtained contains, as a main component, polyurethane in which both terminal hydroxyl groups of the molecule are silane-modified, but the product may contain a small amount of unreacted PU3 or S1.
組成物C4、PU4、S1について
組成物C4の構成成分であるPU4は、高分子ポリオールとポリイソシアネートを反応させた後、鎖伸長剤として水酸基含有ポリアミン、第1級および第2級アミノ基含有ポリアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させて得られるものであって、当該分子中に水酸基および/またはアミノ基を有し、且つ水酸基価とアミン価の合計が1以上のポリウレタンである。PU4における水酸基および/またはアミノ基は、S1の加水分解によって生成するシラノール基と水素結合又は化学結合して、シリカをハードセグメントへと導く作用を有するため、PU4の水酸基価とアミン価の合計は1以上であり、更には2以上とするのが好ましい。また、水酸基価とアミン価の合計が多くなると、PU4の有機溶剤への溶解性が低下したり、合成時にゲル化を発生する原因となりうるため、水酸基価とアミン価の合計は、100以下、更には50以下とするのが好ましい。
Compositions C4, PU4, and S1 PU4, which is a constituent of composition C4, reacts with a polymer polyol and a polyisocyanate, and then uses a hydroxyl group-containing polyamine, primary and secondary as a chain extender. It is obtained by reacting at least one selected from the group consisting of amino group-containing polyamines, has a hydroxyl group and / or an amino group in the molecule, and the sum of the hydroxyl value and the amine value is 1 or more. Polyurethane. Since the hydroxyl group and / or amino group in PU4 has a function of hydrogen-bonding or chemically bonding with a silanol group generated by hydrolysis of S1 to lead silica to a hard segment, the sum of the hydroxyl value and amine value of PU4 is It is preferably 1 or more, and more preferably 2 or more. Further, when the total of the hydroxyl value and the amine value is increased, the solubility of PU4 in an organic solvent may be reduced or gelation may occur during synthesis. Therefore, the total of the hydroxyl value and the amine value is 100 or less, Further, it is preferably 50 or less.
PU4における水酸基および/またはアミノ基は、当該分子の主鎖に存在するが、更に末端に存在していてもよい。かかる水酸基および/またはアミノ基は、各種手段により、ポリオール成分およびポリイソシアネート、さらには鎖伸長剤、鎖長停止剤を、水酸基価とアミン価の合計が前記の所定範囲になるように適宜に調整して反応させることにより、PU4に導入できる。 The hydroxyl group and / or amino group in PU4 is present in the main chain of the molecule, but may be further present at the terminal. The hydroxyl group and / or amino group is appropriately adjusted by various means so that the polyol component and the polyisocyanate, as well as the chain extender and chain length terminator, can be adjusted so that the sum of the hydroxyl value and the amine value falls within the predetermined range. Thus, it can be introduced into PU4.
例えば、PU4の分子末端に水酸基を導入する場合には、ポリオール成分およびポリイソシアネートを、ポリイソシアネートのイソシアネート基の当量に対してポリオール成分の水酸基の当量が過剰になるように反応させる。 For example, when a hydroxyl group is introduced into the molecular terminal of PU4, the polyol component and the polyisocyanate are reacted so that the equivalent of the hydroxyl group of the polyol component is excessive with respect to the equivalent of the isocyanate group of the polyisocyanate.
PU4におけるポリオール成分は、PU4のソフトセグメントを形成するものであり、水酸基を2個以上有する各種の化合物を使用できるが、高分子ポリオールを使用するのが好ましい。これらの具体例としては前記PU1〜PU3で記述したと同様の化合物があげられる。また、PU4のポリイソシアネートも、前記PU1〜PU3で記述したと同様の化合物があげられる。 The polyol component in PU4 forms a soft segment of PU4, and various compounds having two or more hydroxyl groups can be used, but it is preferable to use a polymer polyol. Specific examples thereof include the same compounds as described in PU1 to PU3. Moreover, the polyisocyanate of PU4 can mention the compound similar to having described by said PU1-PU3.
前記ポリオール成分およびポリイソシアネートに、さらに、鎖伸長剤を反応させた場合には、PU4の主鎖、更には末端に、水酸基および/またはアミノ基を導入できる。ポリオール成分、ポリイソシアネートおよび鎖伸長剤の反応は、一般的なポリウレタンの製法を採用できるが、通常は、ポリオール成分とポリイソシアネートを予め反応させた後に鎖伸長剤を反応させるウレタンプレポリマー法を採用する。 When the polyol component and the polyisocyanate are further reacted with a chain extender, a hydroxyl group and / or an amino group can be introduced into the main chain of PU4 and further to the terminal. For the reaction of the polyol component, polyisocyanate and chain extender, a general polyurethane production method can be used. Usually, the urethane prepolymer method in which the polyol component and polyisocyanate are reacted in advance and then the chain extender is reacted is employed. To do.
PU4の製造では、当該分子の主鎖に水酸基および/またはアミノ基を導入するために、鎖伸長剤としては、当該鎖伸長反応に関与しない水酸基および/またはアミノ基を持つ化合物を用いる。当該鎖伸長剤として水酸基含有ポリアミン化合物を使用できるが、当該化合物はアミノ基のみが当該鎖伸長反応に関与し、水酸基は未反応のままPU4の主鎖中に残存する。当該水酸基含有ポリアミン化合物としては、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等が例示できる。 In the production of PU4, in order to introduce a hydroxyl group and / or amino group into the main chain of the molecule, a compound having a hydroxyl group and / or amino group that does not participate in the chain extension reaction is used as the chain extender. A hydroxyl group-containing polyamine compound can be used as the chain extender, but only the amino group of the compound is involved in the chain extension reaction, and the hydroxyl group remains unreacted in the main chain of PU4. Examples of the hydroxyl group-containing polyamine compound include 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropyl. Examples include ethylenediamine.
PU4の分子主鎖にアミノ基を導入するには、鎖伸長剤として、1級アミノ基と2級アミノ基を有するポリアミン化合物を用いる。当該ポリアミン化合物は、反応性の良い1級アミノ基のみが当該鎖伸長反応に関与し、2級アミノ基はPU4の主鎖中に残存する。当該当該ポリアミン化合物としては、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン等が例示できる。 In order to introduce an amino group into the molecular main chain of PU4, a polyamine compound having a primary amino group and a secondary amino group is used as a chain extender. In the polyamine compound, only the primary amino group having good reactivity is involved in the chain extension reaction, and the secondary amino group remains in the main chain of PU4. Examples of the polyamine compound include triethylenetetramine and diethylenetriamine.
PU4の分子末鎖に水酸基を導入する場合には、鎖伸長剤として、低分子ポリオールを用い、末端にアミノ基を導入する場合には、鎖伸長剤として低分子ポリアミン化合物を用いる。これらの場合にはウレタンポリマーのイソシアネート基の当量よりも鎖伸長剤のアミノ基および/または水酸基の当量が過剰になるように各成分を調整する。 When introducing a hydroxyl group into the molecular end chain of PU4, a low molecular polyol is used as the chain extender, and when introducing an amino group at the terminal, a low molecular polyamine compound is used as the chain extender. In these cases, each component is adjusted so that the equivalent of the amino group and / or the hydroxyl group of the chain extender exceeds the equivalent of the isocyanate group of the urethane polymer.
当該低分子ポリオールとしては、前記PU1などで記述したと同様の化合物を使用できる。また、当該低分子ポリアミンとしては、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジアミン等があげられる。 As the low molecular polyol, the same compounds as described in the PU1 and the like can be used. Examples of the low molecular weight polyamine include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4'-diamine and the like.
これら鎖伸長剤は1種を単独でまたは2種以上を併用できるが、低分子ポリオールと前記ポリアミン化合物を併用する場合には、まず低分子ポリオールで鎖伸長した後、ポリアミン化合物で更に鎖伸長する2段階鎖伸張法を採用するのが好ましい。 These chain extenders can be used alone or in combination of two or more. However, when a low molecular polyol and the polyamine compound are used in combination, the chain is first extended with the low molecular polyol and then further extended with the polyamine compound. It is preferable to employ a two-stage chain extension method.
また、PU4の調製には、水酸基価とアミン価の合計が、前記の所定範囲に入るものであれば、必要に応じて、ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類;エタノール、イソプロパノール等の一価アルコール等の鎖長停止剤を用いることもできる。 In addition, for the preparation of PU4, if the total of the hydroxyl value and the amine value falls within the predetermined range, dialkylamines such as di-n-butylamine; Chain length terminators such as monohydric alcohols can also be used.
なお、これら鎖伸長剤と鎖伸張停止剤の使用量は水酸基価とアミン価の合計が、前記の所定範囲に入るものであれば、格別限定はされないが、ポリオール成分とポリイソシアネートとの合計量の20重量%程度までであり、さらには15重量%以下とすることが好ましい。 The amount of the chain extender and the chain extension terminator used is not particularly limited as long as the sum of the hydroxyl value and the amine value falls within the predetermined range, but the total amount of the polyol component and the polyisocyanate. Of about 20% by weight, more preferably 15% by weight or less.
こうして得られたPU4の数平均分子量は5000〜100000程度とするのが好ましい。 The number average molecular weight of PU4 thus obtained is preferably about 5000 to 100,000.
組成物C4の構成成分であるSIは、前記PU1などで記述したと同様の化合物である。S1の使用量についても、得られる本発明の防音材性能のうち、組成物C4におけるシラン変性ポリウレタンとガラス基材との接着性を考慮して決定され、前記PU1における使用割合と同様である。 SI which is a constituent component of the composition C4 is the same compound as described in the PU1 and the like. The amount of S1 used is also determined in consideration of the adhesiveness between the silane-modified polyurethane and the glass substrate in the composition C4 in the obtained soundproofing material performance of the present invention, and is the same as the usage ratio in the PU1.
化合物C5、PU5、S2について
組成物C5の構成成分であるPU5は、高分子ポリオールおよびポリイソシアネートを主構成成分としてなり且つエポキシ基と反応性を有するポリウレタンである。当該高分子ポリオールにおけるポリオール成分は、前記PU2の構成成分であるポリウレタン(a)において記述したと同様の化合物である。また、高分子ポリオールの一部を低分子ジオールに置換可能な点もポリウレタン(a)における記述と同様である。
About compounds C5, PU5, and S2 PU5, which is a constituent of composition C5, is a polyurethane having a high-molecular polyol and a polyisocyanate as main constituents and having reactivity with epoxy groups. The polyol component in the polymer polyol is the same compound as described in the polyurethane (a) which is a constituent component of the PU2. Moreover, the point which can substitute a part of high molecular polyol by low molecular diol is the same as the description in a polyurethane (a).
当該ポリイソシアネートについても前記PU1やポリウレタン(a)において記述したと同様の化合物を使用できる。更に、鎖伸長剤についても、前記PU1などにおいて記述したと同様の化合物を使用できるほか、ジメチロールプロピオン酸やジメチロールブタン酸など分子内にカルボキシル基を持つグリコール類なども使用できる。またPU5の分子量を調節するために、前記PU1やポリウレタン(a)において記述したと同様の鎖長停止剤を使用できる。 Also for the polyisocyanate, the same compounds as described in the PU1 and polyurethane (a) can be used. Further, as the chain extender, the same compounds as described in PU1 can be used, and glycols having a carboxyl group in the molecule such as dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid can be used. Moreover, in order to adjust the molecular weight of PU5, the same chain length terminator as described in PU1 and polyurethane (a) can be used.
PU5の製造方法は前記PU1におけると同様の方法を採用できる。 The method for manufacturing PU5 can adopt the same method as in PU1.
PU5におけるエポキシ基と反応性を有する官能基は、当該分子の末端、主鎖のいずれに存在していてもよい。当該官能基としては、カルボキシル基、スルホン基、リン酸基などの酸性基、アミノ基、水酸基、メルカプト基などがあげられるが、通常はエポキシ基との反応性や、官能基付与容易性の点から酸性基、アミノ基が好ましい。PU5に酸性基を付与する方法に限定はないが、例えば前記の鎖伸長剤や鎖長停止剤のうちで、カルボキシル基を持つものを用いれば容易にカルボキシル基を付与できる。またPU5にアミノ基を付与する方法に限定はないが、例えばプレポリマーの末端イソシアネート基に対し、アミノ基が過剰になるようポリアミン類を反応させればよい。PU5におけるエポキシ基反応性官能基の量は特に制限されないが、通常は0.1〜20mgKOH/gであることが好ましい。0.1mgKOH/g未満になると得られるシラン変性ポリウレタン樹脂硬化物の柔軟性や耐熱性が低下し、また20mgKOH/gを超えるとシラン変性ポリウレタン樹脂硬化物の耐水性が低下する傾向がある。 The functional group having reactivity with the epoxy group in PU5 may be present at either the terminal or main chain of the molecule. Examples of the functional group include an acidic group such as a carboxyl group, a sulfone group, and a phosphoric acid group, an amino group, a hydroxyl group, and a mercapto group. Usually, the reactivity with an epoxy group and the ease of imparting a functional group are included. Therefore, an acidic group and an amino group are preferable. Although there is no limitation on the method for imparting an acidic group to PU5, for example, among the chain extenders and chain length terminators described above, a carboxyl group can be easily imparted if one having a carboxyl group is used. The method for imparting amino groups to PU5 is not limited. For example, polyamines may be reacted with the terminal isocyanate groups of the prepolymer so that the amino groups are excessive. The amount of the epoxy group-reactive functional group in PU5 is not particularly limited, but it is usually preferably 0.1 to 20 mgKOH / g. When it is less than 0.1 mgKOH / g, the flexibility and heat resistance of the resulting silane-modified polyurethane resin cured product are lowered, and when it exceeds 20 mgKOH / g, the water resistance of the silane-modified polyurethane resin cured product tends to be lowered.
化合物C5の他の構成成分であるS2は、エポキシ化合物(α)とアルコキシシラン部分縮合物(B)との脱アルコール反応によって得られるものである。 S2, which is another component of the compound C5, is obtained by a dealcoholization reaction between the epoxy compound (α) and the alkoxysilane partial condensate (B).
エポキシ化合物(α)としては、1分子中に水酸基を1つ持つエポキシ化合物であれば、エポキシ基の数は特に限定されない。また、エポキシ化合物(α)としては、分子量が小さいもの程、アルコキシシラン部分縮合物(B)に対する相溶性がよく、耐熱性や密着性付与効果が高いことから、炭素数が15以下のものが好適である。その具体例としては、エピクロロヒドリンと、水、2価アルコールまたはフェノール類とを反応させて得られる分子末端に1つの水酸基を有するモノグリシジルエーテル類;エピクロロヒドリンとグリセリンやペンタエリスリトールなどの3価以上の多価アルコールとを反応させて得られる分子末端に1つの水酸基を有するポリグリシジルエーテル類;エピクロロヒドリンとアミノモノアルコールとを反応させて得られる分子末端に1つの水酸基を有するエポキシ化合物;分子中に1つの水酸基を有する脂環式炭化水素モノエポキシド(例えば、エポキシ化テトラヒドロベンジルアルコール)などが例示できる。これらのエポキシ化合物の中でも、グリシドールが耐熱性や強靭性の点で最も優れており、またアルコキシシラン部分縮合物(B)との反応性も高いため、最適である。 The number of epoxy groups is not particularly limited as long as the epoxy compound (α) is an epoxy compound having one hydroxyl group in one molecule. In addition, as the epoxy compound (α), the smaller the molecular weight, the better the compatibility with the alkoxysilane partial condensate (B), and the higher the heat resistance and adhesion imparting effect. Is preferred. Specific examples include monoglycidyl ethers having one hydroxyl group at the molecular end obtained by reacting epichlorohydrin with water, dihydric alcohol or phenol; epichlorohydrin and glycerin, pentaerythritol, etc. Polyglycidyl ethers having one hydroxyl group at the molecular end obtained by reacting with a trihydric or higher polyhydric alcohol of the above; one hydroxyl group at the molecular end obtained by reacting epichlorohydrin and amino monoalcohol Examples thereof include alicyclic hydrocarbon monoepoxides having one hydroxyl group in the molecule (for example, epoxidized tetrahydrobenzyl alcohol). Among these epoxy compounds, glycidol is most excellent in terms of heat resistance and toughness, and is also optimal because of its high reactivity with the alkoxysilane partial condensate (B).
アルコキシシラン部分縮合物(B)は前記S1と同様の化合物であるが、当該アルコキシシラン部分縮合物(B)の数平均分子量は230〜2000程度のものが反応性がよく、また反応時に系外留去されにくいなどの理由から好ましく使用できる。 The alkoxysilane partial condensate (B) is the same compound as S1, but the alkoxysilane partial condensate (B) has a number average molecular weight of about 230 to 2,000, and has good reactivity. It can be preferably used because it is difficult to be distilled off.
S2は、エポキシ化合物(α)とアルコキシシラン部分縮合物(B)を脱アルコール(エステル交換)反応させることにより得られる。エポキシ化合物(α)とアルコキシシラン部分縮合物(B)との使用割合は、アルコキシ基が実質的に残存するような割合であれば特に制限されないが、通常、エポキシ化合物(α)の水酸基の当量/アルコキシシラン縮合物(B)のアルコキシル基の当量=0.01/1〜0.7/1となる仕込み比率で、アルコキシシラン部分縮合物(B)とエポキシ化合物(α)を脱アルコール反応させることが好ましい。前記仕込み比率が少なくなるとエポキシ変性されていないアルコキシシラン部分縮合物(B)の割合が増加するため、前記仕込み比率は、0.03以上/1とするのが好ましい。また、前記仕込み比率が大きくなると、エポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物のエポキシ基が多官能化し、シラン変性ウレタン樹脂合成時にゲル化しやすくなるため、前記仕込み比率は、0.5以下/1とするのが好ましい。 S2 is obtained by subjecting the epoxy compound (α) and the alkoxysilane partial condensate (B) to dealcoholization (transesterification). The use ratio of the epoxy compound (α) and the alkoxysilane partial condensate (B) is not particularly limited as long as the alkoxy group substantially remains, but usually the equivalent of the hydroxyl group of the epoxy compound (α). The alkoxysilane partial condensate (B) and the epoxy compound (α) are subjected to a dealcoholization reaction at a charging ratio of equivalent of alkoxyl group of the / alkoxysilane condensate (B) = 0.01 / 1 to 0.7 / 1. It is preferable. Since the ratio of the alkoxysilane partial condensate (B) that is not epoxy-modified increases when the charging ratio decreases, the charging ratio is preferably 0.03 or more / 1. Moreover, since the epoxy group of the epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate becomes multifunctional and easily gels when synthesizing the silane-modified urethane resin when the charging ratio increases, the charging ratio is set to 0.5 or less / 1. Is preferred.
アルコキシシラン部分縮合物(B)とエポキシ化合物(α)の反応は、たとえば、前記各成分を仕込み、加熱して生成するアルコールを留去しながら行なう。反応温度は50〜150℃程度、好ましくは70〜110℃であり、全反応時間は1〜15時間程度である。なお、脱アルコール反応を110℃を超える温度で行うと、反応系中でアルコキシシランの縮合に伴って、反応生成物の分子量が上がりすぎ、高粘度化やゲル化する傾向がある。このような場合には、脱アルコール反応を反応途中で、停止させるなどの方法により高粘度化、ゲル化を防止できる。また、当該脱アルコール反応に際しては、反応促進のために従来公知の触媒の内、エポキシ環を開環しないものを使用することができる。たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、アンチモン、砒素、セリウム、硼素、カドミウム、マンガンのような金属や、これら酸化物、有機酸塩、ハロゲン化物、アルコキシド等があげられる。これらのなかでも、特に有機錫、有機酸錫が好ましく、具体的には、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫などが有効である。また、当該反応は溶剤中で行うこともできる。溶剤としては、アルコキシシラン縮合物(B)とエポキシ化合物(α)を溶解し、且つエポキシ化合物(α)のエポキシ基に対して不活性なものであれば、特に限定されない。このような有機溶剤としては、PU5の製造に使用した溶剤を用いるのが好ましい。 The reaction between the alkoxysilane partial condensate (B) and the epoxy compound (α) is carried out, for example, while the above components are charged and the alcohol produced by heating is distilled off. The reaction temperature is about 50 to 150 ° C., preferably 70 to 110 ° C., and the total reaction time is about 1 to 15 hours. If the dealcoholization reaction is carried out at a temperature exceeding 110 ° C., the molecular weight of the reaction product increases too much with the condensation of alkoxysilane in the reaction system, and there is a tendency to increase the viscosity or gel. In such a case, viscosity increase and gelation can be prevented by a method such as stopping the dealcoholization reaction during the reaction. In the dealcoholization reaction, a catalyst which does not open an epoxy ring among conventionally known catalysts can be used for promoting the reaction. For example, metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, barium, strontium, zinc, aluminum, titanium, cobalt, germanium, tin, lead, antimony, arsenic, cerium, boron, cadmium, manganese, , These oxides, organic acid salts, halides, alkoxides and the like. Among these, organic tin and organic acid tin are particularly preferable, and specifically, dibutyltin dilaurate and tin octylate are effective. The reaction can also be performed in a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the alkoxysilane condensate (B) and the epoxy compound (α) and is inert to the epoxy group of the epoxy compound (α). As such an organic solvent, it is preferable to use the solvent used in the production of PU5.
化合物C5は、PU5とS2とを反応させて得られる。PU5とS2の使用割合は、特に限定されないが、S2のエポキシ基の当量/PU5のエポキシ基反応性官能基の合計当量(当量比)が0.30〜5の範囲とするのが好ましい。0.30未満では、得られる化合物C5が十分に本発明の効果を発揮できず、また5を超えると化合物C5中の未反応S2の割合が増えるため好ましくない。 Compound C5 is obtained by reacting PU5 and S2. The use ratio of PU5 and S2 is not particularly limited, but it is preferable that the total equivalent (equivalent ratio) of the epoxy group reactive functional group of PU5 / equivalent of the epoxy group of S2 is in the range of 0.30 to 5. If it is less than 0.30, the resulting compound C5 cannot sufficiently exhibit the effects of the present invention, and if it exceeds 5, the proportion of unreacted S2 in the compound C5 increases, such being undesirable.
化合物C5の製造は、例えば、前記各成分を仕込み、実質的に無水状態で加熱して反応させる。本反応はPU5の酸性基及び/又はアミノ基とS2のオキシラン基の反応を主目的にしており、本反応中にS2のアルコキシシリル部位のゾル−ゲル反応によるシリカの生成を抑える必要がある。そのため、反応温度は室温〜150℃程度、好ましくは40〜120℃であり、全反応時間は1〜10時間程度で行うのが好ましい。 In the production of compound C5, for example, each of the above components is charged and reacted in a substantially anhydrous state by heating. The main purpose of this reaction is to react the acidic group and / or amino group of PU5 with the oxirane group of S2, and it is necessary to suppress the formation of silica due to the sol-gel reaction of the alkoxysilyl moiety of S2 during this reaction. Therefore, the reaction temperature is room temperature to about 150 ° C., preferably 40 to 120 ° C., and the total reaction time is preferably about 1 to 10 hours.
また、上記の反応に際しては、特に触媒は必要としないが、反応促進のために従来公知の触媒を使用することができる。例えば、1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)ウレタンなどの三級アミン類;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などをあげることができる。反応触媒はPU5の固形分100重量部に対し、0.01〜5重量部の割合で使用してもよい。 In the above reaction, a catalyst is not particularly required, but a conventionally known catalyst can be used for promoting the reaction. For example, tertiary amines such as 1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) urethane; 2 -Imidazoles such as methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole; Organic phosphines such as tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine; Tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole / tetraphenylborate, N-methylmorpholine / tetraphenylborate, etc. Such as Ron salt can be mentioned. You may use a reaction catalyst in the ratio of 0.01-5 weight part with respect to 100 weight part of solid content of PU5.
また、上記反応は使用目的に応じて、溶剤中、無溶剤下のいずれかを適宜選定できる。溶剤としては、PU5およびS2を溶解する溶剤であれば特に限定はなく、当該溶剤としては、PU5又はS2の製造時に用いたと同様のものを使用できる。 In addition, the above reaction can be selected appropriately in a solvent or in the absence of a solvent according to the purpose of use. The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving PU5 and S2, and as the solvent, the same solvent as used in the production of PU5 or S2 can be used.
こうして得られた化合物C5は、その分子中にアルコキシシラン部分縮合物(B)に由来するアルコキシ基を有している。当該アルコキシ基の含有量は、特に限定はされないが、このアルコキシ基は溶剤の蒸発や加熱処理により、又は水分(湿気)との反応によりゾル−ゲル反応や脱アルコール縮合して、相互に結合した硬化物を形成するために必要となるため、アルコキシ基含有シラン変性ポリウレタン樹脂は通常、アルコキシシラン部分縮合物(B)のアルコキシ基の50〜95モル%、好ましくは60〜90モル%を未反応のままで保持しておくのがよい。 The compound C5 thus obtained has an alkoxy group derived from the alkoxysilane partial condensate (B) in the molecule. The content of the alkoxy group is not particularly limited, but the alkoxy group is bonded to each other by evaporation of a solvent, heat treatment, or sol-gel reaction or dealcoholization condensation by reaction with moisture (humidity). Since it is necessary to form a cured product, the alkoxy group-containing silane-modified polyurethane resin is usually 50 to 95 mol%, preferably 60 to 90 mol% of the alkoxy group of the alkoxysilane partial condensate (B). It is better to keep it.
化合物C5から得られる硬化物は、ゲル化した微細なシリカ部位(シロキサン結合の高次網目構造)を有するものである。また化合物C5は、PU5中のエポキシ基反応性官能基の一部がシラン変性されたポリウレタン樹脂を主成分とするが、化合物C5中には未反応のアルコキシシラン部分縮合物(B)やS2、反応に使用した溶剤や触媒を含有されていてもよい。なお未反応のアルコキシシラン部分縮合物(B)、S2は硬化時に、加水分解、重縮合によりシリカ硬化し、化合物C5と一体化する。 The cured product obtained from the compound C5 has a fine gelled silica portion (a high-order network structure of siloxane bonds). Compound C5 is mainly composed of a polyurethane resin in which a part of the epoxy group-reactive functional group in PU5 is silane-modified. In compound C5, unreacted alkoxysilane partial condensate (B), S2, The solvent and catalyst used for the reaction may be contained. The unreacted alkoxysilane partial condensate (B) and S2 are cured with silica by hydrolysis and polycondensation during the curing, and are integrated with the compound C5.
こうして調製された前記各種のシラン変性ポリウレタン(組成物C1、組成物C2、化合物C3、組成物C4、化合物C5)は、ガラス基材に対する接着性に優れており、以下の方法に従いガラス基材と配合して、本発明の防音材を調製することができる。なお、本発明の防音材の調製に際して、填料(シリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなど)、溶剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、レベリング剤、消泡剤、着色剤、安定剤などの各種添加剤を適宜に添加することもできる。また、各種の用途において、通常使用される成分を配合して使用できることはもとよりである。 The various silane-modified polyurethanes (composition C1, composition C2, compound C3, composition C4, and compound C5) prepared in this way are excellent in adhesiveness to the glass substrate. The soundproofing material of the present invention can be prepared by blending. In preparing the soundproofing material of the present invention, fillers (silica, alumina, titanium oxide, calcium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, etc.), solvents, plasticizers, antibacterial agents, antifungal agents, leveling agents, antifoaming Various additives such as a colorant, a colorant, and a stabilizer can be appropriately added. Moreover, it cannot be overemphasized that the component normally used can be mix | blended and used in various uses.
本発明では、ガラス基材が繊維である場合は、当該繊維を前記のシラン変性ポリウレタンやその有機溶剤溶液に浸漬する。ガラス基材が布帛である場合は、シラン変性ポリウレタン樹脂やその有機溶剤溶液に当該布帛を浸漬し、ついでこれを引き上げればよく、または当該布帛の片面または両面に塗布すればよい。塗布方法としては、例えばアプリケーター、ナイフコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、フローコーター、ロッドコーター又は刷毛塗り等、公知の手段を採用できる。 In the present invention, when the glass substrate is a fiber, the fiber is immersed in the silane-modified polyurethane or an organic solvent solution thereof. When the glass substrate is a fabric, the fabric may be dipped in a silane-modified polyurethane resin or an organic solvent solution thereof and then pulled up, or may be applied to one side or both sides of the fabric. As a coating method, for example, known means such as an applicator, knife coater, reverse roll coater, gravure coater, flow coater, rod coater or brush coating can be employed.
シラン変性ポリウレタン樹脂の塗布量又は含浸量は、当該ポリウレタン樹脂を塗布又は含浸させた前記ガラス基材に対して、1〜50重量%程度、好ましくは5〜25重量%である。かかる処理をガラス基材に施すことによって、ガラス基材の結束が強化され、得られる防音材成型物の防音性や強度が良好となる。 The coating amount or impregnation amount of the silane-modified polyurethane resin is about 1 to 50% by weight, preferably 5 to 25% by weight, based on the glass substrate coated or impregnated with the polyurethane resin. By applying this treatment to the glass substrate, the binding of the glass substrate is strengthened, and the soundproofing properties and strength of the resulting soundproof material molding are improved.
本発明の防音材における防音性や強度は、用いるガラス基材の種類・当該厚さや、シラン変性ポリウレタン樹脂の塗布量又は含浸量に関係する。ガラス基材の厚さは、得られる防音材の用途に応じて適宜決定できるが、通常は1mm程度以下とされ、30〜500μm程度であるのが好ましい。一般に、成型物の単層での厚さが500μmを超えると、成型プレスをかけたときに防音材成型物に布帛の目が浮き出たり、上反り、膨れ等の原因となったり、剛性が大きくなり過ぎて柔軟性が損なわれ施工がし辛くなるなどの傾向がある。この場合には、多層構造の成型物とすることにより、布帛の目の浮き出し、上反り、膨れ等の問題を軽減できる。 The soundproofing property and strength of the soundproofing material of the present invention are related to the type and thickness of the glass substrate used and the coating amount or impregnation amount of the silane-modified polyurethane resin. Although the thickness of a glass base material can be suitably determined according to the use of the soundproof material obtained, Usually, it is about 1 mm or less, and it is preferable that it is about 30-500 micrometers. In general, if the thickness of a single layer of the molded product exceeds 500 μm, the fabric eyes may appear on the molded product of the soundproofing material when the molding press is applied, causing warping, swelling, etc. There is a tendency that it becomes too difficult and the flexibility is impaired and the construction becomes difficult. In this case, by using a molded product having a multi-layer structure, problems such as embossing, warping, and swelling of the fabric can be reduced.
シラン変性ポリウレタン樹脂を必須成分とする本発明の防音材が前記のような諸特性を発現する理由は必ずしも明確ではないが、シラン変性ポリウレタン樹脂におけるS1およびS2由来の部位がガラス基材や填料との強く相互作用または反応することにより、強度、耐熱性、基材への接着性が向上すること、シラン変性ポリウレタン樹脂におけるソフトセグメント由来の部位が柔軟性を保持することにより適度の柔軟性を発現できるものと推定される。 The reason why the soundproofing material of the present invention having the silane-modified polyurethane resin as an essential component exhibits the above-mentioned properties is not necessarily clear, but the sites derived from S1 and S2 in the silane-modified polyurethane resin are the glass substrate and filler. By interacting or reacting strongly, strength, heat resistance, adhesion to the base material will be improved, and the soft segment in the silane-modified polyurethane resin will retain the flexibility, and will exhibit appropriate flexibility Presumed to be possible.
本発明の防音材は、意匠性などを考慮して、必要に応じ絵柄層や上塗り層を設けることもできる。当該絵柄層や上塗り層については格別の限定はなく、各種公知のものを適宜に選択して使用すればよい。 The soundproofing material of the present invention can be provided with a picture layer or an overcoat layer as necessary in consideration of design and the like. The pattern layer and the topcoat layer are not particularly limited, and various known layers may be appropriately selected and used.
以下、製造例、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。尚、各例中、部、%はいずれも原則として重量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to production examples, examples and comparative examples. In each example, parts and% are in principle based on weight.
製造例1(ポリウレタン樹脂(PU1)の製造)
攪拌機、温度計、冷却管および窒素導入管を備えた反応装置に、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量2000)1000部とイソホロンジイソシアネート278部を仕込み、窒素気流下、80℃で4時間反応させ、次いで、系内にメチルエチルケトン2820部を加え、よく撹拌しながら50℃まで冷却した後、イソホロンジアミン114部とジブチルアミン18.2部をイソプロピルアルコール1410部に溶かした溶液を10分間で滴下し、その後、同温度で1時間反応させた。かくして、数平均分子量約20000、固形分25%のポリウレタン溶液(PU1)を得た。得られたポリウレタンの水への接触角は82度であった。
Production Example 1 (Production of polyurethane resin (PU1))
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser tube and a nitrogen introduction tube, 1000 parts of polytetramethylene glycol (number average molecular weight 2000) and 278 parts of isophorone diisocyanate were charged, and reacted at 80 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream. Next, 2820 parts of methyl ethyl ketone was added to the system, and after cooling to 50 ° C. with good stirring, a solution prepared by dissolving 114 parts of isophoronediamine and 18.2 parts of dibutylamine in 1410 parts of isopropyl alcohol was added dropwise over 10 minutes. The mixture was reacted at the same temperature for 1 hour. Thus, a polyurethane solution (PU1) having a number average molecular weight of about 20,000 and a solid content of 25% was obtained. The contact angle of the obtained polyurethane to water was 82 degrees.
製造例2(シラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1の製造)
製造例1で得られたポリウレタン溶液(PU1)100部、テトラメトキシシラン部分縮合体(S1)(多摩化学(株)製、商品名「メチルシリケート51」、Siの平均個数が4)3.43部、オクチル酸錫0.06部を混合し、シラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1を調製した。なおシラン変性ポリウレタン樹脂中の固形分中のSi含有量が、シリカ重量換算で6.5%であった。
Production Example 2 (Production of silane-modified polyurethane resin composition C1)
100 parts of polyurethane solution (PU1) obtained in Production Example 1, tetramethoxysilane partial condensate (S1) (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd., trade name “methyl silicate 51”, Si average number is 4) 3.43 Part and 0.06 part of tin octylate were mixed to prepare a silane-modified polyurethane resin composition C1. The Si content in the solid content in the silane-modified polyurethane resin was 6.5% in terms of silica weight.
製造例3(エポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物(S2)の製造)
攪拌機、温度計、分水器、冷却管および窒素導入管を備えた反応装置に、グリシドール(日本油脂(株)製、商品名「エピオールOH」)1400部およびテトラメトキシシラン部分縮合物(前記商品名「メチルシリケート51」)8957.9部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら、90℃に昇温した後、触媒としてジブチル錫ジラウレート2.0部を加え、反応させた。反応中、分水器を使ってメタノールを留去し、その量が約630部に達した時点で冷却した。昇温後冷却までに要した時間は5時間であった。ついで、13kPaで約10分間、系内に残存するメタノール約80部を減圧除去した。このようにして、エポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物(S2)を得た。なお、仕込み時のエポキシ化合物(A)の水酸基の当量/アルコキシシラン縮合物(B)のアルコキシル基の当量(当量比)=0.10、エポキシ当量は512g/eqである。
Production Example 3 (Production of epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate (S2))
In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a water separator, a cooling pipe and a nitrogen introduction pipe, 1400 parts of glycidol (manufactured by NOF Corporation, trade name “Epiol OH”) and a tetramethoxysilane partial condensate (the above-mentioned product) 8957.9 parts of the name “methyl silicate 51”) were charged, and the temperature was raised to 90 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and then 2.0 parts of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst to react. During the reaction, methanol was distilled off using a water separator, and the reaction was cooled when the amount reached about 630 parts. It took 5 hours to cool after raising the temperature. Subsequently, about 80 parts of methanol remaining in the system was removed under reduced pressure at 13 kPa for about 10 minutes. In this way, an epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate (S2) was obtained. In addition, the equivalent of the hydroxyl group of the epoxy compound (A) at the time of preparation / the equivalent of the alkoxyl group of the alkoxysilane condensate (B) (equivalent ratio) = 0.10, and the epoxy equivalent is 512 g / eq.
製造例4(ポリウレタン樹脂(PU5)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、ポリカーボネートジオール(ダイセル化学工業(株)製、商品名「プラクセルCD220」、分子量2000)1000部とイソホロンジイソシアネート278部を仕込み、窒素気流下に100℃で6時間反応させ、これにメチルエチルケトン548部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン46.4部、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン14.2部 、ジ−n−ブチルアミン6.1部、メチルエチルケトン1249部及びイソプロピルアルコール776部からなる混合物の存在下に、上記ウレタンプレポリマー溶液1000部を添加し、50℃で3時間反応させた。かくして、数平均分子量約15000、樹脂固形分のアミン価が4.0mgKOH/g、固形分25%のポリウレタン溶液(PU5)を得た。
Production Example 4 (Production of polyurethane resin (PU5))
In a reactor similar to Production Example 1, 1000 parts of polycarbonate diol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name “Placcel CD220”, molecular weight 2000) and 278 parts of isophorone diisocyanate were charged, and the mixture was heated at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream. The mixture was reacted, and 548 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to obtain a uniform solution of urethane prepolymer. Subsequently, in the presence of a mixture comprising 46.4 parts of isophoronediamine, 14.2 parts of 2-hydroxyethylethylenediamine, 6.1 parts of di-n-butylamine, 1249 parts of methyl ethyl ketone and 776 parts of isopropyl alcohol, the above urethane prepolymer solution. 1000 parts were added and reacted at 50 ° C. for 3 hours. Thus, a polyurethane solution (PU5) having a number average molecular weight of about 15,000, an amine value of resin solid content of 4.0 mgKOH / g, and a solid content of 25% was obtained.
製造例5(シラン変性ポリウレタン樹脂C5の製造)
製造例4で得られたポリウレタン樹脂(PU5)100部を50℃に加温した後、製造例3で得たエポキシ基含有アルコキシシラン部分縮合物(S2)3.7部を加え、窒素気流下、60℃で4時間反応させ、シラン変性ポリウレタン樹脂(C5)を得た。なおアルコキシ基含有シラン変性ポリウレタン樹脂中の固形残分中のSi含有量が、シリカ重量換算で6.5%であった。
Production Example 5 (Production of silane-modified polyurethane resin C5)
After heating 100 parts of the polyurethane resin (PU5) obtained in Production Example 4 to 50 ° C., 3.7 parts of the epoxy group-containing alkoxysilane partial condensate (S2) obtained in Production Example 3 was added, And reacted at 60 ° C. for 4 hours to obtain a silane-modified polyurethane resin (C5). In addition, Si content in the solid residue in the alkoxy group-containing silane-modified polyurethane resin was 6.5% in terms of silica weight.
実施例1(防音成型物の調製)
80cm×80cmのガラスクロス〔単繊維径6μm、クロスの重量335g/m2、クロスの密度(2.5cm当たりの単繊維の本数)が30×28のもの〕に、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1を、気泡を含ませないよう含浸させた後、当該樹脂組成物C1を片面づつ塗り重ね、合計7層で全体の厚みが約0.8mmであり、シラン変性ポリウレタン樹脂層を6層有する防音シートを調製した。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Example 1 (Preparation of soundproof molding)
An 80 cm × 80 cm glass cloth (single fiber diameter: 6 μm, cloth weight: 335 g / m 2 , cloth density (number of single fibers per 2.5 cm) of 30 × 28) was obtained in Production Example 2. After impregnating the silane-modified polyurethane resin composition C1 so as not to contain bubbles, the resin composition C1 is applied on one side and the total thickness is about 0.8 mm with seven layers in total, and the silane-modified polyurethane resin A soundproof sheet having 6 layers was prepared. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
比較例1
実施例1において、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1に代えて、製造例1で得られたポリウレタン樹脂PU1を用いた他は、実施例1と同様にして、合計7層で全体の厚みが約0.8mmである防音シートを得た。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Comparative Example 1
In Example 1, in place of the silane-modified polyurethane resin composition C1 obtained in Production Example 2, the polyurethane resin PU1 obtained in Production Example 1 was used, except that the polyurethane resin PU1 was used. A soundproof sheet having an overall thickness of about 0.8 mm was obtained. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
実施例2
実施例1で用いたと同一のガラスクロスに、製造例1で得られたポリウレタン樹脂PU1を含浸させた後、その両面にそれぞれ製造例1で得られたポリウレタン樹脂PU1を塗工し常温で乾燥させた。ついで、当該両面にそれぞれ製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1を塗工し常温で乾燥させた。更に、当該両面にそれぞれ製造例1で得られたポリウレタン樹脂PU1を塗工し常温で乾燥させることにより、合計7層で全体の厚みが約0.8mmであり、シラン変性ポリウレタン樹脂層を4層有する防音シートを調製した。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Example 2
The same glass cloth as used in Example 1 was impregnated with the polyurethane resin PU1 obtained in Production Example 1, and then coated on both sides with the polyurethane resin PU1 obtained in Production Example 1 and dried at room temperature. It was. Next, the silane-modified polyurethane resin composition C1 obtained in Production Example 2 was applied to both surfaces, and dried at room temperature. Furthermore, the polyurethane resin PU1 obtained in Production Example 1 was applied to both surfaces and dried at room temperature, so that the total thickness was about 0.8 mm with 7 layers in total, and 4 silane-modified polyurethane resin layers were formed. A soundproof sheet was prepared. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
実施例3
実施例1で用いたと同一のガラスクロスに、製造例5で得られたポリウレタン樹脂C5を、気泡を含ませないよう含浸させた後、その両面にそれぞれ当該樹脂C5を塗工し常温で乾燥させた。ついで、当該両面にそれぞれ製造例1で得られたポリウレタン樹脂PU1を塗工し常温で乾燥させた。更に、当該両面にそれぞれ当該樹脂C5を塗工し常温で乾燥させることにより、合計7層で全体の厚みが約0.8mmであり、シラン変性ポリウレタン樹脂層を4層有する防音シートを調製した。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Example 3
After impregnating the same glass cloth as used in Example 1 with the polyurethane resin C5 obtained in Production Example 5 so as not to include bubbles, the resin C5 is applied to both surfaces of the resin and dried at room temperature. It was. Subsequently, the polyurethane resin PU1 obtained in Production Example 1 was applied to both surfaces, and dried at room temperature. Furthermore, the resin C5 was applied to both surfaces and dried at room temperature to prepare a soundproof sheet having a total of 7 layers and a total thickness of about 0.8 mm and having 4 silane-modified polyurethane resin layers. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
実施例4
80cm×80cmのガラスクロス〔単繊維径9μm、クロスの重量312g/m2、クロスの密度(2.5cm当たりの単繊維の本数)が32×25のもの〕に、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1を、気泡を含ませないよう含浸させた後、その両面にそれぞれ当該樹脂組成物C1を塗工し常温で乾燥させた。ついで、当該両面にそれぞれ製造例5で得られたポリウレタン樹脂C5を塗工し常温で乾燥させた。更に、当該両面にそれぞれ当該樹脂組成物C1を塗工し常温で乾燥させることにより、合計7層で全体の厚みが約0.8mmであり、シラン変性ポリウレタン樹脂層を6層有する防音シートを調製した。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Example 4
An 80 cm × 80 cm glass cloth (single fiber diameter 9 μm, cloth weight 312 g / m 2 , cloth density (number of single fibers per 2.5 cm) of 32 × 25) was obtained in Production Example 2. After impregnating the silane-modified polyurethane resin composition C1 so as not to contain bubbles, the resin composition C1 was applied to both surfaces of the resin composition C1 and dried at room temperature. Next, the polyurethane resin C5 obtained in Production Example 5 was applied to both surfaces, and dried at room temperature. Furthermore, by applying the resin composition C1 to each of the both surfaces and drying at room temperature, a total of 7 layers and a total thickness of about 0.8 mm and a 6-layer silane-modified polyurethane resin layer are prepared. did. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
比較例2
比較例1において、異なるガラスクロス(実施例4で用いたと同一のもの)に代えた他は、比較例1と同様にして、合計7層で全体の厚みが約0.8mmである防音シートを得た。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Comparative Example 2
In Comparative Example 1, a soundproof sheet having a total thickness of about 0.8 mm with a total of 7 layers was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that it was replaced with a different glass cloth (the same one used in Example 4). Obtained. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
(防音性の測定)
JIS Z 8732に準拠して測定した。すなわち、湿度56%、温度26℃の半無音響室に、前記で得られた防音材(両面塗工シート)を垂直になるよう設置し、当該シート面に対して垂直になるよう、音波(音圧レベル80dB、入力波の中心周波数2.5KHz)を照射し、2500HZにおける入射音および透過音の強度を測定した。これにより、次式より透過率(τ)を求めた。透過率(τ)=透過音の強度/入射音の強度
(Measurement of sound insulation)
It measured based on JISZ8732. That is, the soundproof material (double-sided coated sheet) obtained above was placed in a semi-acoustic room with a humidity of 56% and a temperature of 26 ° C. so as to be vertical, and the sound wave ( The intensity of incident sound and transmitted sound at 2500 HZ was measured by irradiating with a sound pressure level of 80 dB and a center frequency of the input wave of 2.5 KHz. Thereby, the transmittance (τ) was obtained from the following equation. Transmittance (τ) = transmitted sound intensity / incident sound intensity
また、上記の透過率(τ)から、次式に従い透過損失(R)を求めた。
R=10log101/τ
Further, transmission loss (R) was determined from the transmittance (τ) according to the following equation.
R = 10 log 10 1 / τ
得られた透過損失を表1に示す。透過損失が大きいほど防音性に優れることを意味する。 The obtained transmission loss is shown in Table 1. Larger transmission loss means better soundproofing.
実施例1と比較例1を対比して明らかなように、本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れることが認められる。同様に、実施例2、3と比較例1を対比して明らかなように、本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れることが認められる。更に、実施例4と比較例2を対比して明らかなように、本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れることが認められる。 As is clear from comparison between Example 1 and Comparative Example 1, it is recognized that the soundproofing material according to the present invention is superior in soundproofing effect. Similarly, as is clear from comparison between Examples 2 and 3 and Comparative Example 1, it is recognized that the soundproofing material according to the present invention is superior in soundproofing effect. Further, as apparent from the comparison between Example 4 and Comparative Example 2, it is recognized that the soundproofing material according to the present invention is superior in soundproofing effect.
製造例6(シラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1の製造)
製造例1で得られたポリウレタン溶液(PU1)100部、テトラメトキシシラン部分縮合体(S1)(多摩化学(株)製、商品名「メチルシリケート51」、Siの平均個数が4)6.86部、オクチル酸錫0.06部を混合し、シラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1−2を調製した。なおシラン変性ポリウレタン樹脂中の固形分中のSi含有量が、シリカ重量換算で12.3%であった。
Production Example 6 (Production of silane-modified polyurethane resin composition C1)
100 parts of polyurethane solution (PU1) obtained in Production Example 1, tetramethoxysilane partial condensate (S1) (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd., trade name “methyl silicate 51”, Si average number is 4) 6.86 Part and 0.06 part of tin octylate were mixed to prepare a silane-modified polyurethane resin composition C1-2. The Si content in the solid content in the silane-modified polyurethane resin was 12.3% in terms of silica weight.
製造例7(ポリウレタン樹脂組成物の製造)
製造例1で得られたポリウレタン溶液(PU1)100部にシリカゾル(日産化学工業(株)製、商品名「MEK−ST」、シリカ含有量:30重量%)5.83部を添加し、常温で撹拌混合することにより、ポリウレタン樹脂組成物PU2を調製した。なおポリウレタン樹脂組成物(固形分として)中のシリカ含有量は6.5%である。
Production Example 7 (Production of polyurethane resin composition)
To 100 parts of the polyurethane solution (PU1) obtained in Production Example 1, 5.83 parts of silica sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name “MEK-ST”, silica content: 30% by weight) is added at room temperature. The polyurethane resin composition PU2 was prepared by stirring and mixing in the above. The silica content in the polyurethane resin composition (as a solid content) is 6.5%.
実施例5(防音成型物の調製)
80cm×80cmのガラスクロス〔単繊維径6.5μm、クロスの重量343g/m2、クロスの密度(2.5cm当たりの単繊維の本数)が29×32のもの〕に、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1を、気泡を含ませないよう含浸させた後、当該シラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1を片面づつ塗り重ね、シラン変性ポリウレタン樹脂層を6層有する防音シートを調製した。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Example 5 (Preparation of soundproof molding)
An 80 cm × 80 cm glass cloth (single fiber diameter 6.5 μm, cloth weight 343 g / m 2 , cloth density (number of single fibers per 2.5 cm) of 29 × 32) obtained in Production Example 2 The impregnated silane-modified polyurethane resin composition C1 was impregnated so as not to contain bubbles, and then the silane-modified polyurethane resin composition C1 was applied on one side to prepare a soundproof sheet having six silane-modified polyurethane resin layers. . The thickness of each layer is about 0.1 mm.
実施例6
実施例5において、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1に代えて、製造例6で得られたポリウレタン樹脂C1−2を用いた他は、実施例5と同様にして、シラン変性ポリウレタン樹脂層を6層有する防音シートを調製した。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Example 6
In Example 5, in place of the silane-modified polyurethane resin composition C1 obtained in Production Example 2, the polyurethane resin C1-2 obtained in Production Example 6 was used. A soundproof sheet having six modified polyurethane resin layers was prepared. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
比較例3
実施例5において、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1に代えて、製造例1で得られたポリウレタン樹脂PU1を用いた他は、実施例5と同様にして、合計7層で全体の厚みが約0.7mmである防音シートを得た。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Comparative Example 3
In Example 5, in place of the silane-modified polyurethane resin composition C1 obtained in Production Example 2, the polyurethane resin PU1 obtained in Production Example 1 was used, and a total of 7 layers were obtained in the same manner as in Example 5. Thus, a soundproof sheet having an overall thickness of about 0.7 mm was obtained. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
比較例4
実施例5において、製造例2で得られたシラン変性ポリウレタン樹脂組成物C1に代えて、製造例7で得られたポリウレタン樹脂組成物PU2を用いた他は、実施例5と同様にして、合計7層で全体の厚みが約0.7mmである防音シートを得た。なお各層の厚みは約0.1mmである。
Comparative Example 4
In Example 5, in place of the silane-modified polyurethane resin composition C1 obtained in Production Example 2, the polyurethane resin composition PU2 obtained in Production Example 7 was used. A soundproof sheet having a total thickness of about 0.7 mm with seven layers was obtained. The thickness of each layer is about 0.1 mm.
実施例5、実施例6、比較例3および比較例4で得られた各防音シートを用いて、前記と同様(但し、測定時の湿度は45%、温度は23℃)にして防音性を測定した。結果を表2に示す。 Using each of the soundproof sheets obtained in Example 5, Example 6, Comparative Example 3 and Comparative Example 4, the same as described above (however, the humidity at the time of measurement was 45%, the temperature was 23 ° C.) and the soundproofing property was obtained. It was measured. The results are shown in Table 2.
表1の実施例1と表2の実施例5を比較して、ガラスクロスの種類や、測定時の湿度・温度の相違により、防音性のデータに若干の差異が認められるが、表1における実施例1と比較例1の差異(本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れること)と同様、表2における実施例5と比較例3の差異が同様の傾向(本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れること)を示すことが確認できた。また、表2の実施例5と比較例4を対比して明らかなように、本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れることが認められた。すなわち、シラン変性ポリウレタン(分子内にシリカ形成部位を有する)の方が、ポリウレタンとシリカの混合物に比べて、防音効果に優れることが確認できた。更に、実施例6と比較例3、4を対比して明らかなように、本願発明に係わる防音材の方が防音効果に優れることが認められる。 A comparison between Example 1 in Table 1 and Example 5 in Table 2 shows that there are some differences in the soundproofing data due to the types of glass cloth and the difference in humidity and temperature during measurement. Similar to the difference between Example 1 and Comparative Example 1 (the soundproofing material according to the present invention is superior in soundproofing effect), the difference between Example 5 and Comparative Example 3 in Table 2 is the same tendency (soundproofing according to the present invention). It was confirmed that the material is superior in soundproofing effect). Further, as apparent from the comparison between Example 5 and Comparative Example 4 in Table 2, it was recognized that the soundproofing material according to the present invention is superior in soundproofing effect. That is, it was confirmed that silane-modified polyurethane (having a silica-forming site in the molecule) was superior in soundproofing effect compared to a mixture of polyurethane and silica. Further, as apparent from the comparison between Example 6 and Comparative Examples 3 and 4, it is recognized that the soundproofing material according to the present invention is superior in soundproofing effect.
Claims (16)
The molded product according to claim 15, wherein the molded product is a sheet.
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