JP2004018770A - 樹脂組成物の発泡体 - Google Patents

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JP2004018770A
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Satoru Moriya
守屋 悟
Tomohiko Kimura
木村 友彦
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

【課題】低密度で、比較的少量の発泡剤を用いた場合でも連通気泡率が高く、かつ低反発弾性の発泡体を提供することを目的とする。
【解決手段】エチレン/スチレン共重合体等の特定のポリマー(A)、ムーニー粘度(ML1+4 ,125℃)が5〜45のエチレン−αオレフィン−ポリエン共重合体ゴム(B)および発泡剤を含み、(A)と(B)との重量比[(A)/(B)]が、80/20〜40/60の範囲内にある熱可塑性樹脂組成物から製造された、密度が250kg/m以下の発泡体。
【選択図】なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は連通気泡発泡体に関するものであり、さらに詳しくは低反発弾性を有する連通気泡発泡体に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、EPDMなどの種々の重合体を素材とした発泡体は内部に多数の気泡を含有し、その性質を利用して、衝撃吸収材、緩衝材、包装材、シール材、吸収材、各種担体等として広範囲な分野で使用されている。
発泡体の気泡状態としては、連通気泡と独立気泡がある。連通気泡とは各気泡が完全に区切られておらず、一部分他の気泡と連続しているもの、又は気泡壁が破壊されて他の気泡へ気体又は液体が容易に移動できる気泡であり、独立気泡とは、気泡が各々独立しているもので、完全に気泡壁で区切られていて、他の気泡へ気体又は液体が容易に移動できない気泡である。
同密度で比較した場合、一般的に連通気泡の方が、柔軟で吸水性、吸音性等が高く、低反発弾性(エネルギー吸収性大)であるため、建築土木、自動車、車両、住宅設備機器、電気機器等の構造物の吸水材、吸音材、シール材等に重用されている。
【0003】
このような発泡体の素材として、例えばポリウレタン、ポリ塩化ビニルが知られているが、ポリウレタンは熱、紫外線・オゾンに弱いため、屋外では物性が劣化しやすい。
また、ポリ塩化ビニルのコンパウンドの発泡体には一般に可塑剤が大量に含まれているため、加熱などにより可塑剤がなくなると、すべらなくなり硬化してしまう。また、発泡体が他のプラスチック製品と接触する事によって可塑剤が移行する場合がある等の問題点がある。
【0004】
そこで、耐熱性、耐候性、耐薬品性など汎用ゴムの中でも優れた性質を有するEPDMを主成分とする発泡体が提案されるようになった。
特開2000−17094号には、ポリマーとしてEPDMとポリエチレンとのブレンド物を用い、かつEPDM100重量部に対して発泡剤20〜60重量部を配合したコンパウンドを使用し、混練したコンパウンドをそのまま連続押出加硫成形法により成形することにより、密度が0.25以下の連通気泡の高発泡体が得られることが記載されている。
この公報に記載の方法によれば、従来知られている連通気泡の発泡体を製造する方法、即ち、あらかじめ押出加硫成形あるいは型加硫成形した独立気泡の発泡体を、通しロールなどにより圧力をかけて気泡を押しつぶし、気泡同士を連続化させることにより連通気泡の発泡体を製造するという、長い工程で経済的に不利な方法によらずとも、EPDMを含有する連通気泡の発泡体を得ることができる。
【0005】
しかしながら、上記公報に記載のコンパウンドは、連通気泡構造を得るためには大量の発泡剤が必要であり、連通気泡の割合も低いものであった。また、連続的に連通気泡体が得られる以外には発泡体の性質について特徴的なものは記載されていない。
【0006】
【発明が解決すべき課題】
本発明はこれらの問題点を克服したものであって、低密度で、比較的少量の発泡剤を用いた場合でも連通気泡率が高く、かつ低反発弾性の発泡体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、下記のポリマー(A)、ムーニー粘度(ML1+4 ,125℃)が5〜45のエチレン−αオレフィン−ポリエン共重合体ゴム(B)および発泡剤を含み、(A)と(B)との重量比[(A)/(B)]が、80/20〜40/60の範囲内にある熱可塑性樹脂組成物から製造された、密度が0.25以下の発泡体である。
ポリマー(A)
(1)(a)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマー、
または
(b)少なくとも1種のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニル
もしくは
(c)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーと、少なくとも1種のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニルもしくはビニリデ ンモノマーとの組み合わせから誘導されるポリマー単位 1〜99モル%、および(2)エチレン、または少なくとも1種の炭素原子数3〜20のα− オレフィンまたはそれらの組み合わせから誘導されるポリマー単位 99〜1モル%からなる、実質的にランダムなインターポリマー。
【0008】
ポリマー(A)
本発明で用いられるポリマー(A)は、
(A)(1)(a)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマー
、または
(b)ヒンダード脂肪族ビニルモノマー、ヒンダード環状脂肪族ビニルモノマー、ヒンダード脂肪族ビニリデンモノマーおよびヒンダード環状脂肪族ビニリデンモノマーから選ばれる少なくとも1種、または
(c)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーと、ヒンダード脂肪族ビニルモノマー、ヒンダード環状脂肪族ビニルモノマー、ヒンダード脂肪族ビニリデンモノマーおよびヒンダード環状脂肪族ビニリデンモノマーから選ばれる少なく
とも1種との組み合わせから誘導されるポリマー単位 1〜99モル%、および(2)少なくとも1種の炭素原子数2〜20のα− オレフィンから誘導されるポリマー単位 1〜99モル%
からなる、実質的にランダムなインターポリマーである。
【0009】
ここで用いる「インターポリマー」なる用語は、少なくとも2種類のモノマーを重合してインターポリマーとしたときのコポリマーを意味する。
【0010】
ここで用いる「コポリマー」は、少なくとも2種類のモノマーを重合してコポリマーとしたときのポリマーを意味する。
【0011】
ここで用いる、α− オレフィンと、芳香族ビニルモノマー、芳香族ビニリデンモノマー、ヒンダード脂肪族ビニルモノマー、ヒンダード環状脂肪族ビニルモノマー、ヒンダード脂肪族ビニリデンモノマーまたはヒンダード環状脂肪族ビニリデンモノマーとからなる実質的にランダムなインターポリマーにおける「実質的にランダムな」とは、ニューヨークのAcademic Press 1977年発行の「POLYMER SEQUENCE DEDERMINATION,Carbon−13NMR Method」の71〜78頁にJ.C.Randallが記載しているように、該インターポリマーのモノマー分布が「ベルヌーリの統計的モデル」により、または「第1もしくは第2オーダーマルコビアンの統計的モデル」によって記載できることを意味する。
【0012】
好ましくは、少なくとも1種の炭素原子数2〜20のα− オレフィンと芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーとからなる、実質的にランダムなインターポリマーは、3単位より多い芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマー(たとえばスチレンから誘導される繰り返し単位が4単位以上のスチレンモノマー)のブロック中に、芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーの合計量の15%以上は含有しない。より好ましくは、このインターポリマーは、高度のアイソタクティシティまたはシンジオタクティシティによっては特徴づけられない。これは、実質的にランダムなインターポリマーの炭素−13NMRスペクトルにおいてメソジアドシーケンスまたはラセミジアドシーケンスのいずれかを示す主鎖メチレンおよびメチン炭素に相当するピーク領域が主鎖メチレンおよびメチン炭素の合計ピーク領域の75%を超えるべきでないことを意味する。
【0013】
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物を調製するに適するインターポリマーには、1以上のα− オレフィンを、1以上の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーおよび/または1以上のヒンダード脂肪族または環状脂肪族ビニルもしくはビニリデンモノマーと重合させて得られたインターポリマーが包含されるが、これには限定されない。
【0014】
好ましいα− オレフィンの例としては、炭素原子数2〜20、好ましくは2〜12、より好ましくは2〜8のα− オレフィンが挙げられる。中でも、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1− ペンテン、1−ヘキセン、および1−オクテンが特に好ましい。これらのα− オレフィンは芳香族基を含まない。
【0015】
本発明で用いられるインターポリマーの製造に用いるのに適する芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーの例としては、次式で示されるモノマーが挙げられる。
【0016】
【化1】
Figure 2004018770
【0017】
この式において、R1は、水素原子および炭素原子数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる原子または基であり、好ましくは水素原子またはメチル基である。
【0018】
各R2は、独立に水素原子および炭素原子数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる原子または基であり、好ましくは水素原子またはメチル基である。
【0019】
Arは、フェニル基、またはハロゲン原子、炭素原子数1〜4のアルキル基および炭素原子数1〜4のハロアルキル基からなる群から選ばれる1〜5個の置換基で置換したフェニル基である。
【0020】
nは、0〜4の整数であり、好ましくは0〜2、最も好ましくは0である。
【0021】
芳香族モノビニルもしくはモノビニリデンモノマーの具体例としては、スチレン、ビニルトルエン、α− メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレンなどがあり、これらの全ての異性体も含まれる。特に好ましい芳香族モノビニルもしくはモノビニリデンモノマーとしては、スチレンと、その低級アルキル−またはハロゲン−置換誘導体がある。好ましいモノマーには、スチレン、α− メチルスチレン、スチレンの低級アルキル(炭素原子数1〜4のアルキル)−またはフェニル−環置換誘導体、たとえばオルソ−、メタ−、パラ−メチルスチレン、環置換スチレン、パラ−ビニルトルエンまたはその混合物がある。より好ましい芳香族モノビニルもしくはモノビニリデンモノマーはスチレンである。
【0022】
上記「ヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニルもしくはビニリデン化合物」なる語は、次式で示される化合物に相当する付加重合性のビニルもしくはビニリデンモノマーを意味する。
【0023】
【化2】
Figure 2004018770
【0024】
この式において、A1は、炭素原子数20以下の立体的に嵩高い脂肪族または環状脂肪族置換基である。
【0025】
R1は、水素原子および炭素原子数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる原子または基であり、好ましくは水素原子またはメチル基である。
【0026】
各R2は、独立に水素原子および炭素原子数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる原子または基であり、好ましくは水素原子またはメチル基である。
【0027】
R1とA1は、一緒になって環系を形成していてもよい。
【0028】
上記の「立体的に嵩高い」とは、この脂肪族または環状脂肪族置換基を持つモノマーが標準のチーグラーナッタ触媒によって、エチレン重合に匹敵する速度では、通常付加重合できないことを意味する。
【0029】
好ましいヒンダード脂肪族または環状脂肪族ビニルもしくはビニリデン化合物は、エチレン性不飽和結合を持つ炭素原子の1つが3級または4級置換されているモノマーである。これらの置換基の例としては、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロオクテニル等の環状脂肪族基、またはそれらの環アルキルまたはアリール置換誘導体がある。最も好ましいヒンダード脂肪族または環状脂肪族ビニルもしくはビニリデン化合物は、シクロヘキサンおよび置換シクロヘキサンの種々の異性体状ビニル−環置換誘導体、および5−エチリデン−2− ノルボルネンである。特に好ましいのは1−、3−および4−ビニルシクロヘキセンである。
【0030】
本発明で用いる1以上のα− オレフィンと、1以上の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーおよび/または1以上のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニルもしくはビニリデンモノマーとを重合したインターポリマーは、実質的にランダムなコポリマーである。これらのインターポリマーは、通常少なくとも一の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーおよび/またはヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニルもしくはビニリデンモノマーを1〜99モル%、好ましくは1〜65モル%、より好ましくは35〜65モル%、そして少なくとも1種の炭素原子数2〜20のα− オレフィンを1〜99モル%、好ましくは35〜
99モル%、より好ましくは35〜65モル%含有する。
【0031】
インターポリマー(A)のメルトフローレート(MFR:ASTM D1238に準拠、190℃,2.16kg荷重)は、通常0.1〜200、好ましくは0.5〜50、より好ましくは0.5〜20である。
【0032】
ところで、実質的にランダムなインターポリマーの製造中に加温下での芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーの単独重合によって幾分量のアタクチック芳香族ビニルもしくはビニリデンホモポリマーが生成しうる。芳香族ビニルもしくはビニリデンホモポリマーの存在は、一般的にいって本発明の目的にとって好ましくなく無視はできない。所望により、インターポリマーまたは芳香族ビニルもしくはビニリデンホモポリマーのいずれか用の非溶媒を用いて溶液から選択沈澱させる等の抽出技術により、芳香族ビニルもしくはビニリデンホモポリマーをインターポリマーから分離することができる。本発明の目的からすると、芳香族ビニルもしくはビニリデンホモポリマーの存在量は、インターポリマーの合計量の20重量%以下、好ましくは15重量%以下であることが望ましい。
【0033】
実質的にランダムなインターポリマーは、James C.Stevens等が1990年7月3日出願した米国出願07/545,403(EP−A−0,416,815に対応)および1995年6月6日に出願され許可された米国出願08/469,828(米国特許5,703,187)に記載のようにして製造することができる。これらの米国出願における、これらの全ての開示をここに引用する。これらの重合反応の好ましい操作条件は、圧力が大気圧〜3,000気圧、温度が−30〜200℃である。それぞれのモノマーの自動重合温度より高い温度で重合および未反応モノマー除去を行なうと、フリーラジカル重合により幾分量のホモポリマー重合生成物が生成しうる。
【0034】
本発明で用いられる実質的にランダムなインターポリマーを製造するための好ましい触媒および方法の例は、EP−A−416,815に対応する1990年7月3日出願の米国出願07/545,403;EP−A−514,828に対応する1991年5月20日出願の米国出願07/702,475;EP−A−520,732に対応する1992年5月1日出願の米国出願07/876,268;1994年5月12日出願の米国出願08/241,523(米国特許5,470,993);米国特許5,055,438;5,057,475;5,096,867;5,064,802;5,132,380;5,189,192;5,321,106;5,347,024;5,350,723;5,374,696;5,399,635および5,556,928に開示されている。これらの全ての開示をここに引用する。
【0035】
本発明で用いられる実質的にランダムなα− オレフィン/芳香族ビニルもしくはビニリデンインターポリマーはまた、WO95/32095 John C.にBradfute等(W.R.Grace & Co)が記載した方法、WO94/00500にR.B.Pannell(Exxon Chemical Patents,Inc.)が記載した方法、および「Plastics Technology」、25頁(1992年9月)に記載されている方法によっても製造することができ、これらの全ての開示もここに引用する。
【0036】
また、Francis J.Timmers等によって1996年9月4日に出願された米国出願08/708,809(米国特許5,879,149)に開示されている、少なくとも一のα− オレフィン/芳香族ビニル/芳香族ビニル/α− オレフィンテトラドからなる実質的にランダムなインターポリマーも好ましい。これらのインターポリマーは、ピーク対ピークノイズの3倍以上の強度を持つ追加の信号をもつ。これらの信号は43.75−44.25ppmと38.0−38.5ppmの化学シフト範囲に現れる。特にピークが44.1、43.9および38.2ppmに観察される。プロトンテストNMR実験では、43.75−44.25ppmの化学シフト領域の信号がメチン炭素で、38.0−38.5ppm領域の信号がメチレン炭素であることを示している。
【0037】
本発明で用いられる脂肪族α− オレフィンおよび芳香族モノビニルもしくはモノビニリデン化合物からなる擬似ランダムインターポリマーは、1990年7月3日に出願された米国特許出願第545403号(ヨーロッパ特許公開第0416815号に対応)に開示されている。
【0038】
これらのインターポリマーは、−30〜250℃の温度で、次式で示すような触媒、および所望により好ましくは共触媒の存在下に重合を行なって製造することができる。
【0039】
【化3】
Figure 2004018770
【0040】
ここで、各Cpは、それぞれの場合独立に、Mにπ−結合した置換シクロペンタジエニル基であり、Eは、炭素またはケイ素原子であり、Mは、元素周期律表の第IV族金属、好ましくはZrまたはHf、最も好ましくはZrであり、各Rは、それぞれの場合独立に、水素原子、またはヒドロカルビル、シラヒドロカルビルもしくはヒドロカルビルシリルであって、30以下、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10の炭素またはケイ素原子を持つ基であり、各R’は、それぞれの場合独立に、水素原子、ハロゲン原子、またはヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、シラヒドロカルビル、ヒドロカルビルシリルであって、30以下、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10の炭素またはケイ素原子を持つ基であるか、または2個のR’基が一緒になってC1−10ヒドロカルビル置換1,3−ブタジエンを形成しており、mは1または2である。特に好ましい置換シクロペンタジエニル基としては、次式で示される基が挙げられる。
【0041】
【化4】
Figure 2004018770
【0042】
ここで、各Rはそれぞれの場合独立に、水素原子、またはヒドロカルビル、シラヒドロカルビルもしくはヒドロカルビルシリルであって、30以下、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10の炭素またはケイ素原子を持つ基であるか、または2個のR基が一緒になってこれらの基の2価の誘導体を形成している。好ましくはRはそれぞれの場合独立に、(異性体がある場合は全異性体を含め)、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ベンジル、フェニルまたはシリルであるか、または(可能な場合は)2個のこれらR基は一緒になってインデニル、フルオレニル、テトラヒドロインデニル、テトラヒドロフルオレニルまたはオクタヒドロフルオレニル等の縮合環系を形成している。
【0043】
特に好ましい触媒の具体例としては、
ラセミ−(ジメチルシランジイル)−ビス−(2−メチル−4− フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ラセミ−(ジメチルシランジイル)−ビス−(2−メチル−4− フェニルインデニル)ジルコニウム1,4−ジフェニル−1,3− ブタジエン、
ラセミ−(ジメチルシランジイル)−ビス−(2−メチル−4− フェニルインデニル)ジルコニウムジ−C1−4 アルキル、
ラセミ−(ジメチルシランジイル)−ビス−(2−メチル−4− フェニルインデニル)ジルコニウムジ−C1−4 アルキル、
ラセミ−(ジメチルシランジイル)−ビス−(2−メチル−4− フェニルインデニル)ジルコニウムジ−C1−4 アルコキシド、
またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【0044】
また、以下のチタン系拘束幾何触媒(Titanium−based constrained geometry catalysts)として具体的には、
[N−(1,1−ジメチルエチル)−1,1− ジメチル−1−[(1,2,3,4,5−η)−1,5,6,7−テトラヒドロ−s−インダセン−1−イル]シランアミナト(2−)−N]チタンジメチル;
(1−インデニル)(t−ブチルアミド)ジメチル―シラン チタン ジメチル;
((3−t−ブチル)(1,2,3,4,5−η)−1− インデニル)(t−ブチルアミド)ジメチルシラン チタン ジメチル;および
(3−イソ− プロピル)(1,2,3,4,5−η)−1− インデニル)(t−ブチルアミド)ジメチルシラン チタン ジメチル、またはそれらの組み合わせ等が挙げられる。
【0045】
本発明で用いられるインターポリマーの別の製造方法は、LongoおよびGrassi.(Makromol.Chem.,Vol.191、2387−2396頁(1990))、およびD’Anniello等(Journal of Applied Polymer Science,Vol.58、1701−1706頁(1995))に記載されており、そこではメチルアルミノオキサン(MAO)およびシクロペンタジエニルチタントリクロリド(CpTiCl3 )系の触媒を用いてエチレンスチレンコポリマーを調製している。また、XuおよびLin(Polymer Preprints,Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.)Vol.35、686、687頁(1994))は、MgCl2 /TiCl4/NdCl3/Al(iBu)3 触媒を用いて、スチレンとプロピレンとのランダムコポリマーを調製している。さらに、Lu等(Journal of Applied Polymer Science,Vol.53、1453−1460頁(1994))は、TiCl4/NdCl3/MgCl2/Al(Et)3 触媒を用いるエチレンとスチレンとの共重合を報告している。
【0046】
ザーネット(Sernets)とミュルハプト(Mulhaupt)(Macromol. Chem. Phys., v.197, pp. 1071−1083, 1997)は、Me2Si(Me4Cp)(N−t−ブチル)TiCl2/メチルアルミノキサン、チーグラー・ナッタ触媒を使用したスチレンとエチレンとの共重合における重合条件の影響について記述している。 ブリッジ型メタロセン触媒により製造されたエチレン−スチレン共重合体については、アライ、トシアキと鈴木(Polymer Preprints,Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.)Vol. 38, p. 349, 350, 1997)及び米国特許5,652,315(三井東圧化学(株))に記載されている。 α− オレフィン/芳香族ビニルモノマーからなるインターポリマー(例えばプロピレン/スチレンやブテン/スチレン)の製法については、米国特許5,244,996(三井石油化学工業(株))または米国特許5,652,315(三井石油化学工業(株))に記載されており、またドイツ公報DE19711339A1や米国特許5,883,213(電気化学工業(株))などにも記載されている。 上記で開示されたインターポリマー成分調製方法は参照文献として本発明に組み込まれる。 アリア、トオル等によりPolymer Preprints Vol. 39, No. 1, March 1998において開示されているエチレン/スチレンランダム共重合体もまた本発明の成分として使用できる。
【0047】
本発明に好適に用いられる擬似ランダムインターポリマーを製造するに好適な触媒および方法の例は、1990年7月3日に出願された米国特許出願第545403号(ヨーロッパ特許公開第0416815号)、1990年7月3日に出願された米国特許出願547718号(ヨーロッパ特許公開第468651号)、1991年5月20日に出願された米国特許出願第702475号(ヨーロッパ特許公開第514828号)、1992年5月1日に出願された米国特許出願第876268号(ヨーロッパ特許公開第520732号)、1993年1月21日に出願された米国特許出願第8003号(米国特許5,374,696)、1993年6月24日に出願された米国特許出願第82197号(WO95/00526に対応)、ならびに米国特許出願第5055436、5057475、5096867、5064802、5132380および5189192号の各明細書に開示されており、これらのすべては、本発明の参考として引用する。
【0048】
エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴム(B)
コモノマーとして使用されるα−オレフィンとしては、炭素数3〜20、好ましくは3〜10までのα−オレフィン、具体例としては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン−1、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンおよびそれらの組み合わせを挙げることができ、中でもプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンが好ましい。また、コモノマーとして使用されるジエンとしては、例えば1,6−ヘキサジエン、1,8−オクタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン等のジエン類を挙げることができる。
共重合体中のエチレン含量は、30〜80重量%、好ましくは40〜78重量%、さらに好ましくは45〜75重量%である。
上記重合体ゴムの製造法については特に制限はないが、ラジカル重合触媒、フィリップス触媒、チーグラー・ナッタ触媒、あるいはメタロセン触媒を用いて、エチレン、α−オレフィン、ポリエンを共重合することによって製造することができる。
また、本発明の共重合体ゴム(B)のムーニー粘度(MLl+4,125℃)は5〜45の範囲、より好ましくは 10〜 35の範囲であると、作業性、加工性が良好であり、また、連通気泡が得られやすいという利点がある。
【0049】
発泡剤
本発明で用いる発泡剤としては、有機系及び無機系の熱分解型発泡剤;水;炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系等の溶剤;窒素、二酸化炭素、プロパン、ブタン等の気体が挙げられ、熱分解型発泡剤、水、二酸化炭素等が好ましい。
【0050】
熱分解型発泡剤としては、具体的には、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム等の無機発泡剤;N,N’− ジメチル−N,N’−ジニトロソテレフタルアミド、N,N’− ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)等のニトロソ化合物;アゾジカルボンアミド(ADCA)、アゾビスイソブチロニトリル(AZBN)、アゾビスシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレ−ト等のアゾ化合物;ベンゼンスルホニルヒドラジド(BSH)、トルエンスルホニルヒドラジド(TSH)、p,p’− オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合物;カルシウムアジド、4,4’− ジフェニルジスルホニルアジド、p−トルエンスルホニルアジド等のアジド化合物等が挙げられる。
【0051】
これらの発泡剤は、インターポリマー(A)とエチレン−αオレフィン−ポリエン共重合体ゴム(B)の合計100重量部に対して、通常2〜50重量部、好ましくは3 〜 20重量部の割合で用いられる。
【0052】
また、必要に応じて発泡助剤を加えることもでき、発泡助剤としては、亜鉛、カルシウム、鉛、鉄、バリウム等の金属を含む化合物、クエン酸、サリチル酸、フタル酸、ステアリン酸、シュウ酸等の有機酸、あるいは尿素又はその誘導体等が用いられる。
発泡助剤は、インターポリマー(A)とエチレン−αオレフィン−ポリエン共重合体ゴム(B)の合計100重量部に対して、通常 0.01〜20重量部、好ましくは 0.5〜5重量部の割合で用いられる。発泡助剤は、発泡剤の分解温度の低下、分解促進、気泡の均一化等の働きを示す。
【0053】
更に、発泡を高倍率で均一に行う目的で、無機ガスを吸着する無機多孔質粉末(例えばゼオライト)、無機ガスの吸着量の大きい樹脂(例えばポリカーボネート樹脂)、又は発泡の際の核剤を配合することもできる。
【0054】
その他の成分
本発明においては、必要に応じて加硫剤、架橋剤、架橋(加硫)助剤、充填剤、耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、湿潤剤、金属セッケン、ワックス等の滑剤、顔料、染料、難燃剤、ブロッキング防止剤等の従来公知の添加剤を配合することができる。
【0055】
架橋剤としては有機過酸化物、加硫剤としては硫黄又は塩化硫黄、二塩化硫黄、4,4′−ジチオジモルホリン、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドのような含硫黄化合物が好ましい。架橋剤及び加硫剤は成分(A)と成分(B)の合計100重量部に対して例えば  0.5〜 5重量部の割合で使用される。
【0056】
また、必要に応じて 架橋(加硫)促進剤、架橋(加硫)助剤が併用される。これら架橋(加硫)促進剤は成分(A)と成分(B)の合計100重量部に対して例えば0.1〜10重量部の割合で使用される。架橋(加硫)助剤は成分(A)と成分(B)の合計100重量部に対して例えば 0.1〜 10重量部の割合で使用される。
架橋(加硫)促進剤として  グアニジン化合物、アルデヒド−アミン化合物、アルデヒドーアンモニア化合物、チアゾール化合物、スルフェンアミド化合物、チオ尿素化合物、チウラム化合物、ジチオカルバミン酸塩系化合物、キサントゲン酸塩系化合物またはこれらを混合したものを挙げることができる。
架橋(加硫)助剤としては 金属酸化物、金属炭酸塩、脂肪酸およびその誘導体、アミン類をあげることができる。
架橋または加硫を行う事により、柔軟な発泡体シートの成形性が向上するとともに連通気泡率が向上する。架橋(加硫)された発泡体は、連続押出加硫法により製造するのが好ましい。
【0057】
熱可塑性樹脂組成物
【0058】
本発明の発泡体を調製するに際して、まず、インターポリマー(A)、エチレン・α−オレフィン−ポリエン共重合体ゴム(B)、発泡剤、および必要に応じて配合される成分を配合した混合物を調製する。
(A)と(B)の重量比(A)/(B)は、80/20〜40/60であり、好ましくは70/30〜50/50である。
上記の原料は一度に全て混合してもよいし、前記(A)と(B)との溶融ブレンド物を予め調整した後に、発泡剤を添加してもよい。
【0059】
混合物を調整する方法としては、上記の原料を一旦タンブラー型ブラベンダー、V型ブラベンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等で混練した後、必要であれば解放型のミキシングロールや非解放型のバンバリーミキサー、押出機、ニーダー、連続ミキサー等で混練する方法を挙げることができる。耐候安定剤、耐熱安定剤、老化防止剤、顔料、染料等の添加剤は、前記工程のいずれの段階において配合してもよい。
【0060】
発泡体の製造方法
次に、前記のようにして得られた組成物から発泡体を製造する方法としては、押出成形、プレス成形、射出成形、カレンダー成形等の各種の成形法を採用することができる。
【0061】
押出成形法により発泡体を調製する方法としては、例えば前述した発泡性組成物を押出機で溶融し、ダイから押出すとともに発泡させて発泡体を成形したり、あるいは押出機中で発泡させた組成物をダイから押出して発泡体を成形する方法がある。押出時の樹脂温度は例えば110〜250℃の範囲に設定することができる。
【0062】
また、プレス成形法により発泡体を調製する方法としては、例えば前述した発泡性組成物のペレットをプレス成形機の加熱した金型内に挿入し、型圧をかけながら、もしくは型圧をかけることなく、組成物を溶融させた後、発泡せしめて発泡体を成形する方法がある。金型の温度は例えば110〜250℃の範囲に設定することができる。
【0063】
射出成形法により発泡体を調製する方法としては、例えば前述した発泡性組成物を射出成形機で加熱溶融した後、ノズル先端部で発泡せしめるようにして金型内に射出し、発泡体を成形する方法がある。射出時の樹脂温度は例えば110〜250℃の範囲に設定することができる。
【0064】
発泡体
本発明の発泡体の密度は、250kg/m以下、好ましくは200kg/m以下、より好ましくは180kg/m以下である。
一般的に低密度の発泡体の場合、連通気泡率が高いものは得られにくいが、本発明の発泡体は上記下特定の組成物から製造されるので、低密度の割に連通気泡率が高く、低反発弾性率である。 後述の方法により測定される連通気泡率は、好ましくは40%以上、より好ましくは 43%以上である。 このような範囲であると、発泡体の反発弾性が低くなりエネルギー吸収性が発現する。
【0065】
用途
本発明の発泡体は、上記した性質を生かして、例えば建築土木、電気機器、自動車、車輌、船舶、航空機、住宅設備機器等の分野において、シール材、吸音材、断熱材、吸水材、電磁波吸収材、包装材、緩衝材などとして利用することが可能である。
【0066】
【発明の効果】
本発明によれば、低密度で、連通気泡率が高く、低反発弾性の発泡体が得られる。
【0067】
【実施例】以下、実施例により、さらに具体的に説明する。
・材料
(1)エチレンスチレン共重合体
ESI−1:スチレン含量 70wt%, MFR 5g/10min
ESI−2:スチレン含量 75wt%, MFR 1g/10min
(2)線状低密度ポリエチレン
LLDPE:三井化学社製SP1520, MFR 2g/10min, 密度913kg/cm3
(2)エチレン・プロピレン・ジエン共重合体
EPT 4021(三井化学社製,ムーニー粘度 ML(1+4)125℃ 13, エチレン含量 51重量%, ENB含量 8重量%)
EPT 3045(三井化学社製,ムーニー粘度 ML(1+4)125℃ 25, エチレン含量 56重量%, ENB含量 4.5重量%)
EPT 14030(三井化学社製,ムーニー粘度 ML(1+4)125℃ 17, エチレン含量 51重量%, ENB含量 8重量%)
EPT 3070(三井化学社製,ムーニー粘度 ML(1+4)125℃ 47, エチレン含量 58重量%, ENB含量 4.5重量%)
ENB…5−エチリデン−2−ノルボルネン
【0068】
・測定法
Figure 2004018770
【0069】
実施例1
ESI−1 60重量部、EPT4021 40重量部、酸化亜鉛 (正同化学 亜鉛華3号) 5重量部、ステアリン酸 (新日本理化 ST150)2重量部、ポリエチレングリコール(ライオン PEG4000) 1重量部、加硫剤 (粉末硫黄) 2重量部、2−メルカプトベンゾチアゾ−ル(三新化学 サンセラーM)1.3重量部、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛(三新化学 サンセラーBZ)1.3重量部、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛(三新化学 サンセラーPZ)1重量部、ジブチルチオ尿素(三新化学 サンセラーBUR)1.8重量部、発泡剤(永和化成ビニホールAC#LQ)8重量部、尿素(永和化成 セルペースト101W)0.5重量部を50mm径のゴム用押出機を用い押出しこれを200℃の連続加硫槽を用い連続押出加硫成形法により成形し、発泡体を得た。得られた発泡体の物性を表1に示した。連通気泡率が49%と高く、反発弾性率が18%である、エネルギー吸収型の発泡体が得られた。
【0070】
比較例1
ESIをLLDPEに変えた以外は実施例1と同様にして発泡体を得た。連通気泡率が7%と低く、反発弾性率が45%の発泡体が得られた。結果を表1に示した。
【0071】
実施例2
ESIをESI−1に変えた以外は実施例1と同様にして発泡体を得た。連通気泡率が68%と高く、反発弾性率が8%である、エネルギー吸収型の発泡体が得られた。
結果を表1に示した。
【0072】
実施例3
EPTをEPT3045に変えた以外は実施例1と同様にして発泡体を得た。連通気泡率が65%と高く、反発弾性率が18%である、エネルギー吸収型の発泡体が得られた。
結果を表2に示した。
【0073】
比較例2
EPTをEPT3070に変えた以外は実施例1と同様にして発泡体調製を試みたが、大気泡が多く発泡倍率が低い物性測定に適さない発泡体しか得られなかった。
結果を表2に示した。
【0074】
実施例4
EPTをEPT14030に変えた以外は実施例1と同様にして発泡体を得た。連通気泡率が66%と高く、反発弾性率が18%である、エネルギー吸収型の発泡体が得られた。
結果を表2に示した。
【0075】
【表1】
Figure 2004018770
【0076】
【表2】
Figure 2004018770

Claims (6)

  1. 下記のポリマー(A)、ムーニー粘度(ML1+4 ,125℃)が5〜45のエチレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴム(B)および発泡剤を含み、(A)と(B)との重量比[(A)/(B)]が、80/20〜40/60の範囲内にある熱可塑性樹脂組成物から製造された、密度が250kg/m以下の発泡体。
    ポリマー(A)
    (1)(a)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマー、
    または
    (b)少なくとも1種のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニル
    もしくは
    (c)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーと、少なくとも1種のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニルもしくはビニリデンモノマーとの組み合わせから誘導されるポリマー単位 1〜99モル%、および(2)エチレン、または少なくとも1種の炭素原子数3〜20のα− オレフィンまたはそれらの組み合わせから誘導されるポリマー単位 99〜1モル%からなる、実質的にランダムなインターポリマー。
  2. 前記インターポリマー(A)が、少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーから誘導されるポリマー単位1〜99モル%、および少なくとも1種の炭素原子数3〜20のα− オレフィンから誘導されるポリマー単位99〜1モル%からなる、実質的にランダムなインターポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の発泡体。
  3. 前記インターポリマー(A)が、スチレンから誘導されるポリマー単位1〜99モル%、およびエチレンまたはエチレンと少なくとも1種の炭素原子数3〜20のα− オレフィンとの組み合わせから誘導されるポリマー単位99〜1モル%からなる、実質的にランダムなインターポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の発泡体。
  4. 前記インターポリマー(A)が、
    (1)(a)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマー、
    または
    (b)少なくとも1種のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニル
    もしくはビニリデンモノマー、または
    (c)少なくとも1種の芳香族ビニルもしくはビニリデンモノマーと、少なくとも1種のヒンダード脂肪族もしくは環状脂肪族ビニルもしくはビニリデンモノマーとの組み合わせから誘導されるポリマー単位 1〜65モル%、および(2)エチレンまたはエチレンと少なくとも1種の炭素原子数3〜20のα− オレフィンから誘導されるポリマー単位 99〜35モル%
    からなる、擬似ランダムなインターポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の発泡体。
  5. 発泡体の連通気泡率が40%以上であることを特徴とする請求項4に記載の熱可塑性樹脂組成物の発泡体。
  6. 発泡体が連続押出加硫法により製造された連続発泡体であることを特徴とする請求項1に記載の発泡体。
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