CN101293973A - 填充发泡用组合物、填充发泡部件以及填充用发泡体 - Google Patents

Abstract

一种填充发泡用组合物，含有聚合物、4，4’－氧双(苯磺酰肼)、熔点为40℃以上的胺化合物(除脲化合物之外)以及有机过氧化物，相对于4，4’－氧双(苯磺酰肼)100重量份，胺化合物的配合比例为5重量份以上。

Description

填充发泡用组合物、填充发泡部件以及填充用发泡体

本申请主张于2007年4月24日提出的日本专利2007-114556的优先权，其公开内容直接引入本申请中。

技术领域

本发明涉及用于填充到各种部件之间、中空部件的内部空间等的填充用发泡体以及用于形成该填充用发泡体的填充发泡部件和填充发泡用组合物。

背景技术

一直以来，在汽车的作为支柱等的封闭截面形成的中空部件中，为了防止发动机的振动、噪音或者摩擦风音等传递到车厢中，将发泡体作为填充材填充。

例如，有人提出了制备由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、4，4’-氧双(苯磺酰肼)、过氧化二枯基以及二环己基胺(熔点：-0.1℃)形成的填充发泡用组合物后将其在160℃下加热20分钟使之发泡的技术(参考例如日本专利特开2005-97586号公报(表2的比较例5))。

然而，由于在填充发泡用组合物的发泡中通常利用的是汽车烤漆时的干燥线工序中的热量，根据填充发泡组合物的不同的配置，有时不能加热到上述温度。这种情况下，日本专利特开2005-97586号公报的填充发泡用组合物存在不能得到充分的发泡倍率、不能没有间隙地填充中空部件的内部空间的缺点。

另外，就日本专利特开2005-97586号公报的填充发泡组合物而言，在制备后将其长期储存之后再使其发泡时，存在不能确保优良的储存稳定性、发泡倍率低下的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供可确保良好的储存稳定性的同时经低温下的加热可以充分发泡的填充发泡用组合物、使用该组合物的填充发泡部件、以及通过使填充发泡用组合物发泡而得的填充用发泡体。

本发明的填充发泡用组合物的特征在于，含有聚合物、4，4’-氧双(苯磺酰肼)、熔点为40℃以上的胺化合物(除脲化合物之外)以及有机过氧化物，相对于所述4，4’-氧双(苯磺酰肼)100重量份，所述胺化合物的配合比例为5重量份以上。

另外，本发明的填充发泡用组合物中，所述胺化合物优选含有双氰胺类及/或二环己基胺盐类。

另外，本发明的填充发泡部件的特征在于，具有上述的填充发泡用组合物以及装设于所述填充发泡用组合物并且可以安装到中空部件的内部空间的安装部件。

另外，本发明的填充用发泡体的特征在于，通过使上述的填充发泡用组合物发泡而得。

本发明的填充发泡用组合物可以经低温下的加热而充分发泡。而且，可以确保在高温高湿下的良好储存稳定性，因此即使在高温高湿下长期储存后，也可以防止发泡倍率的下降。

因此，利用本发明的填充发泡用组合物以及填充发泡部件，可以使发泡倍率的下降较少的填充用发泡体几乎没有间隙地填充至中空部件。

附图说明

图1是使用本发明的填充发泡用组合物、填充发泡部件以及填充用发泡体填充汽车的支柱(pillar)的内部空间的方法的一实施方式的工序图，显示了以下两个工序：

(a)将安装部件装设于填充发泡用组合物来制造填充发泡部件，再将其设置到支柱的工序，

(b)经加热使填充发泡用组合物发泡、交联以及固化，从而用填充用发泡体填充支柱的内部空间的工序。

具体实施方式

本发明的填充发泡用组合物含有聚合物、4，4’-氧双(苯磺酰肼)、胺化合物以及有机过氧化物。

本发明中对于聚合物没有特别的限定，可以使用公知的聚合物。作为聚合物可举例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、烯烃树脂(例如，聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯化乙烯、聚酰胺、聚酮等树脂，例如苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)等橡胶等。优选使用EVA。通过使用EVA可以提高发泡倍率。这些聚合物可以适当选择1种或2种以上使用。

4，4’-氧双(苯磺酰肼)(简称：OBSH)是用于使聚合物发泡的发泡剂。如果使用OBSH，可以使填充性以及发泡后的填充用发泡体对中空部件的粘接性良好。

对于OBSH的配合比例没有特别的限定，相对于100重量份的聚合物，例如为5～30重量份，优选10～25重量份。如果OBSH的配合比例少于此，则为了填充中空部件的内部空间需要大的形状，安装作业等作业性有时会降低。另外，如果OBSH的配合比例多于此，则有时不能得到与配合比例相对应的发泡倍率，会造成成本上的缺点。

本发明中，胺化合物是除脲化合物之外的熔点为40℃以上的具有伯氨基(-NH₂)或仲氨基(＞NH)的有机化合物(发泡助剂)，是为了使OBSH的分解温度下降而掺入的。

作为具有伯氨基的有机化合物可例举如双氰胺类等，更具体可例举如双氰胺。

作为具有仲氨基的有机化合物可例举如二环己基胺盐类。

二环己基胺盐类可例举如由二环己基胺(碱成分)与酸成分形成的化合物。作为酸成分可例举如乙醇等一元醇、乙二醇等多元醇等醇，可例举如盐酸、硝酸、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)、硫酸等无机酸，可例举如醋酸等有机酸等。这些酸成分中优选醇，更优选多元醇，特别优选乙二醇。

这些胺化合物中，优选双氰胺、乙二醇的二环己基胺盐。

另外，胺化合物可以使用一般的市售品，例如可以使用帝西奈可(ジシアネツクス)325(双氰胺，空气化工产品公司(AirProducts&Chemicals.Inc)制)、诺克玛斯特(ノツクマスタ一)EGS(80％乙二醇的二环己基胺盐和20％长链烷醇的混合物，大内新兴化学公司制)等。

这些胺化合物可以适当选择1种或2种以上使用。

胺化合物的熔点为40℃以上，更好为50℃以上，再更好为60℃以上，通常为250℃以下。

胺化合物的熔点不到40℃时，在调制混炼物(混合物)过程中，胺化合物会蒸发(挥发)掉，在利用加热来发泡时不能使OBSH的分解温度降低，不能得到高的发泡倍率。

相对于100重量份的OBSH，胺化合物的配合比例为5重量份以上，优选为10重量份以上，例如在200重量份以下，优选为180重量份以下，再更好为130重量份以下。

胺化合物的配合比例少于5重量份时，不能使OBSH的分解温度下降，不能得到高发泡倍率。

另一方面，胺化合物的配合比例大于200重量份时，相当于混合了必要以上的量，不能使OBSH的分解温度降低到规定温度(例如130℃)以下，因此会出现成本上的不利。另外超过200重量份时，有时会产生臭气。另外，超过200重量份时，有时会使发泡倍率下降。

另外，本发明中，胺化合物不含脲化合物。胺化合物中含有脲化合物时，填充发泡用组合物的储存稳定性会下降，长期储存后的发泡倍率会下降。作为该脲化合物可例举如脲或脲的衍生物。

本发明中，有机过氧化物是用于使聚合物交联的交联剂，例如，是经加热分解，生成游离自由基，由此可以使聚合物交联的自由基产生剂，例如可举出过氧化二枯基(DCP)、1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷、1，3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、叔丁基过氧化酮、过苯酸特丁酯等。优选DCP。

这些有机过氧化物可以适当选择1种或2种以上使用。

对有机过氧化物的配合比例没有特别的限定，例如相对于聚合物100重量份为0.1～10重量份，优选为1～7重量份。如果有机过氧化物的配合比例少于此，则交联产生的粘度的上升将会减少，有时会因发泡时的气体压力而出现破泡。另外，有机过氧化物的配合比例如果多于此，则会过度交联，导致聚合物的皮膜抑制发泡时的气体压力，难以以高发泡倍率进行发泡。

另外，本发明中，可以向填充发泡用组合物中适当添加例如填充材料、交联促进剂、加工助剂、稳定剂、增塑剂、抗老化剂、抗氧化剂、颜料、着色剂、防霉剂、阻燃剂等公知的添加剂。

本发明的填充发泡用组合物可以如下所述地制备：将上述各成分以上述配合比例混合，通过例如混料用碾压机、加压式捏和机、挤出机等，在OBSH的分解少的温度条件下(例如，80～110℃)混炼，调制成混炼物。

另外在上述的制备中，优选将所得的混炼物的流动测试粘度(120℃、40Kg负荷)调整为0.5×10⁴～1.5×10⁴Pa·s，更优选为0.8×10⁴～1.2×10⁴Pa·s。通过将混炼物的粘度调整在该范围内，可以使混炼物以适当的体积发泡倍率(后述)发泡。

另外，该调制中也可以将所得混炼物成形为规定的形状而作为预成形物(前发泡体)调制。

对混炼物的成形没有特别的限定，例如，利用造粒机将混炼物制粒，将该颗粒在OBSH的分解少的温度条件下，通过注射模塑成形机或挤出成形机等成形为规定形状，或者也可以通过压延成形或模压成形直接成形为规定形状。

将这样制备的本发明的填充发泡用组合物在适当的条件下加热，使其发泡、交联和固化，可以形成本发明的填充用发泡体。

这样制备的本发明的填充用发泡体的密度(发泡体的重量(g)/发泡体的体积(g/cm³))例如为0.05～0.2g/cm³，优选为0.07～0.11g/cm³。另外，发泡时的发泡倍率(体积发泡倍率)例如为8倍以上，优选为9～15倍。如果以该发泡倍率发泡，则即使中空部件的内部空间为复杂的形状，也可以利用填充用发泡体几乎没有间隙地填充中空部件的内部空间。

另外，这样得到的本发明的填充用发泡体的、后述的高温高湿下长期储存后的发泡倍率，与刚制备后的发泡倍率相比，例如在65％以上，优选为80～110％。

这样得到的本发明的填充用发泡体可以对各种部件赋予增强、减振、隔音、防尘、隔热、缓冲、隔水等各种效果。因此适合填充到各种部件之间或中空部件的内部空间，作为例如增强材、减震材、隔音材、防尘材、隔热材、缓冲材、隔水材等各种产业制品的填充材使用。

对于向各种部件之间或中空部件的内部空间的填充没有特别的限定，例如可以在以间隙的填充为目的的部件之间或中空部件的内部空间中，设置填充发泡用组合物，之后将设置的填充发泡用组合物加热，通过使之发泡、交联以及固化，而形成填充用发泡体，利用该填充用发泡体填充部件之间或中空部件的内部空间即可。

更具体地讲，例如当填充中空部件的内部空间时，首先，将安装部件装设于填充发泡用组合物，制造填充发泡部件，将该填充发泡部件的安装部件安装到中空部件的内部空间之后，通过加热使之发泡，形成填充用发泡体，此时可以利用该填充用发泡体填充中空部件的内部空间。

作为该中空部件可以举出汽车的支柱，利用本发明的填充发泡用组合物制作填充发泡部件，将其安装到支柱的内部空间之后，如果使之发泡，则可以利用填充用发泡体充分实现对支柱的增强，同时可以有效防止发动机的振动或噪音，或者防止摩擦风音等传递到车厢中。

以下，作为本发明的填充发泡用组合物、填充发泡部件以及填充发泡体的实施方式的一例，对使用这些填充汽车支柱的内部空间的方法进行说明。

在该方法中，首先，如图1(a)所示，将成形为规定形状的填充发泡用组合物1设置在支柱2内。若要将填充发泡用组合物1设置在支柱2内，采取下述方法即可，例如，将安装部件3安装于填充发泡用组合物1，制作填充发泡部件P，将该填充发泡部件P的安装部件3安装到支柱2的内周面。为了将安装部件3安装至填充发泡用组合物1，例如，将安装部件3安装到成形后的填充发泡用组合物1，除此之外也可以在成形填充发泡用组合物1时与混炼物一起插入成形。另外，为了将安装部件3安装至支柱2的内周面，例如，在支柱2的内周面形成卡止槽，将安装部件3插入从而使之卡合，或者由吸盘或磁石等形成安装部件3，利用吸附或磁力来固定，另外，也可以由金属板构成安装部件3，通过焊接来安装。

另外，该支柱2由截面略呈凹状的内板4和外板5构成，首先将填充发泡用组合物1设置到内板4后，使该内板4和外板5的两端部对向抵接，通过焊接将其接合，从而形成封闭断面。另外，该支柱2更具体地可用作车体的前柱、侧柱或后柱。

之后，在该方法中，利用之后的烤漆时的干燥线工序中的热量，通常在160℃以上、优选在180℃以上加热支柱2，而根据设置有填充发泡部件P的支柱2的部位的不同，有时填充发泡部件P不会被加热到上述温度，例如只加热到不到140℃、优选不到160℃(例如130～150℃)。

但是，即使这样的加热也可以使填充发泡用组合物1发泡、交联和固化，形成填充用发泡体6，并利用该填充用发泡体6可以几乎没有间隙地填充支柱2的内部空间。

另外，填充发泡用组合物1的形状、设置位置、配置方向以及配置数量可以根据支柱2的形状等来适当选择。

该填充发泡用组合物1含有OBSH和熔点为40℃以上的胺化合物(除脲化合物以外)，且相对于100重量份的OBSH，胺化合物的配合比例为5重量份以上，因此通过低温下的加热就可以使之充分发泡。

另外，从制备填充发泡用组合物后，或者使用其制作填充发泡部件P之后，直到用户使用(使之填充)，有时会被长期储存。但是，填充发泡用组合物1可以确保在制备后的高温高湿下的良好的储存稳定性。因此，即使在高温高湿下长期储存，也可以防止发泡倍率的下降，用户可以几乎没有间隙地填充支柱2的内部空间。

实施例

以下，例举实施例以及比较例更详细地说明本发明，本发明不限于此。

填充发泡用组合物的制备

对于实施例1～3以及比较例1～4的填充发泡用组合物实施以下操作，即，使用6英寸混料用碾压机将表1所示的混合配方中的聚合物、发泡剂(OBSH)、发泡助剂(胺化合物)、交联剂(有机过氧化物)的各成分，在温度110℃、转速15min^-1的条件下混炼10分钟。之后，用90℃的热压进行模压成形，成形为厚度3mm的片状。之后，将其切成30mm×30mm，得到试验片。

填充发泡用组合物的评价

(1)刚制备后的发泡倍率

通过在130℃将所得试验片加热20分钟使之发泡，测定其体积发泡倍率。将其结果示于表1。

(2)高温高湿下的长期储存后的发泡倍率

将所得的试验片在40℃、92％RH下储存20天。之后，通过在130℃加热20分钟使其发泡，测定其体积发泡倍率。将其结果示于表1。

另外，表1中的填充发泡用组合物的混合配方一栏中的数值表示各成分的配合重量份。另外，表1中的体积发泡倍率由体积发泡倍率＝发泡前的密度/发泡后的密度求得。

由表1可知，相对于100重量份OBSH以5重量份的配合比例混合有熔点为40℃以上的胺化合物(除脲化合物之外)的实施例1～3中，即使加热到130℃，也可以确保高的体积发泡倍率，而且，即使在高温高湿下长期储存后，也可以防止体积发泡倍率的下降。

另外，上述说明中提供的是本发明的示例的实施方式，这些仅是示例，不是限定性解释。本技术领域的技术人员可理解的本发明的变形例均包括在权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种填充发泡用组合物，其特征在于，

含有聚合物、4，4’-氧双(苯磺酰肼)、熔点为40℃以上的除脲化合物之外的胺化合物以及有机过氧化物，

相对于所述4，4’-氧双(苯磺酰肼)100重量份，所述胺化合物的配合比例为5重量份以上。

2.如权利要求1所述的填充发泡用组合物，其特征在于，所述胺化合物含有双氰胺类及/或二环己基胺盐类。

3.如权利要求1所述的填充发泡用组合物，其特征在于，所述聚合物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

4.如权利要求1所述的填充发泡用组合物，其特征在于，所述有机过氧化物为过氧化二枯基。

5.如权利要求1所述的填充发泡用组合物，其特征在于，相对于所述聚合物100重量份，所述4，4’-氧双(苯磺酰肼)的配合比例为5～30重量份。

6.如权利要求1所述的填充发泡用组合物，其特征在于，相对于所述4，4’-氧双(苯磺酰肼)100重量份，所述胺化合物的配合比例为200重量份以下。

7.如权利要求1所述的填充发泡用组合物，其特征在于，相对于所述聚合物100重量份，所述有机过氧化物的配合比例为0.1～10重量份。

8.一种填充发泡部件，其特征在于，

具有填充发泡用组合物、以及装设于所述填充发泡用组合物并且可以安装到中空部件的内部空间的安装部件，

所述填充发泡用组合物含有聚合物、4，4’-氧双(苯磺酰肼)、熔点为40℃以上的除脲化合物之外的胺化合物以及有机过氧化物，相对于所述4，4’-氧双(苯磺酰肼)100重量份，所述胺化合物的配合比例为5重量份以上。

9.一种填充用发泡体，其特征在于，

其是通过使填充发泡用组合物发泡而获得的，

所述填充发泡用组合物含有聚合物、4，4’-氧双(苯磺酰肼)、熔点为40℃以上的除脲化合物之外的胺化合物以及有机过氧化物，相对于所述4，4’-氧双(苯磺酰肼)100重量份，所述胺化合物的配合比例为5重量份以上。

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