JP2009091558A - 充填用発泡組成物、充填発泡部材および充填用発泡体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリマー、平均粒子径が10μm以下のアゾジカルボンアミド、亜鉛系化合物、および、有機過酸化物を配合して、充填用発泡組成物1を調製する。得られた充填用発泡組成物1に、取付部材3を装着して、ピラー2の内部空間に取り付けるための充填発泡部材Pを作製する。そして、充填発泡部材Pをピラー2の内部空間に取り付けて、加熱により、発泡させて、充填用発泡体6を形成する。
【選択図】図1
Description
例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アゾジカルボンアミドおよび尿素系化合物からなる充填発泡用組成物を調製し、これを加熱して発泡させることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この充填発泡用組成物には、平均粒子径20μmのアゾジカルボンアミド(永和化成製、ビニホールAC♯LQ)が用いられている。
本発明の目的は、高温高湿下における良好な貯蔵安定性を確保することのできる充填用発泡組成物、これが用いられる充填発泡部材、および、充填用発泡組成物を発泡させることにより得られる充填用発泡体を提供することにある。
また、本発明の充填用発泡組成物では、さらに、有機過酸化物を含有していることが好適である。
また、本発明の充填発泡部材は、上記した充填用発泡組成物と、前記充填用発泡組成物に装着され、中空部材の内部空間に取り付け可能な取付部材とを備えることを特徴としている。
そのため、本発明の充填用発泡組成物および充填発泡部材では、体積発泡倍率の低下が少ない充填用発泡体を、部材の間や中空部材の内部空間にほぼ隙間なく充填させることができる。
本発明において、ポリマーは、特に限定されず、公知のポリマーが用いられる。ポリマーとしては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン・ブチルアクリレート共重合体(EBA)、オレフィン樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリエステル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリケトンなどの樹脂、例えば、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)などのゴムなどが挙げられる。これらポリマーは、単独使用または2種以上併用することができる。
EVAは、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体であって、酢酸ビニルの含有量(VA含量)が、例えば、10〜46重量%であり、また、EVAのメルトフローレート(MFR:JIS K 6730に準拠)が、例えば、1〜3.5g/10minである。
EEAは、エチレンとエチルアクリレートとの共重合体であって、エチルアクリレートの含有量(EA含有量、MDP法)が、例えば、16〜35質量%であり、また、EEAのメルトフローレート(MFR:JIS K7210(1999)に準拠)が、例えば、2〜8g/10minである。
アゾジカルボンアミド(ADCA)は、ポリマーを発泡させるための発泡剤である。
好ましくは、吸湿性が少ない観点から、酸化亜鉛が挙げられる。
また、好ましくは、後述する発泡温度の観点から、脂肪酸亜鉛が挙げられる。
脂肪酸亜鉛は、脂肪酸アニオン(RCOO-:Rは、長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を示す。)と亜鉛カチオン(Zn2+)との塩である。
具体的には、脂肪酸亜鉛としては、例えば、ラウリン酸亜鉛(Zn(C11H23COO)2)(総炭素数24)、ミリスチン酸亜鉛(Zn(C13H27COO)2)(総炭素数28)、ステアリン酸亜鉛(Zn(C17H35COO)2)(炭素数36)などの、炭素数12以上、18以下の飽和脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される飽和脂肪酸亜鉛、例えば、オレイン酸亜鉛(Zn(C17H33COO)2)(総炭素数36)などの、炭素数12以上、18以下の不飽和脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される不飽和脂肪酸亜鉛などが挙げられる。好ましくは、飽和脂肪酸亜鉛が挙げられる。
とりわけ、亜鉛系化合物が、脂肪酸亜鉛である場合には、充填用発泡部材を比較的低温(例えば、140℃以上160℃未満、具体的には、150℃程度)でも、十分に発泡させることができる。
また、本発明において、充填用発泡組成物には、好ましくは、有機過酸化物を配合する。
有機過酸化物は、ポリマーを架橋させるための架橋剤であって、例えば、加熱により分解され、遊離ラジカルを発生してポリマーを架橋させることのできるラジカル発生剤であって、例えば、ジクミルパーオキサイド(DCP)、1,1−ジターシャリブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、1,3−ビス(ターシャリーブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエートなどが挙げられる。好ましくは、DCPが挙げられる。
有機過酸化物の配合割合は、特に限定されないが、例えば、ポリマー100重量部に対して、0.1〜10重量部、好ましくは、0.5〜5重量部である。有機過酸化物の配合割合が上記範囲に満たないと、架橋による粘度上昇が少なく、発泡時のガス圧により破泡を生じる場合がある。また、有機過酸化物の配合割合が上記範囲を超えると、過度に架橋して、ポリマーの皮膜が発泡時のガス圧を抑制し、高発泡倍率で発泡しにくくなる場合がある。
また、この調製においては、得られた混練物のフローテスター粘度(120℃、40Kg荷重)が、例えば、1×103〜1×105Pa・s、好ましくは、3×103〜3×104Pa・sとなるように調製する。混練物の粘度を、このような範囲とすることによって、混練物を、適正な発泡倍率で発泡させることができる。
混練物の成形は、特に限定されないが、例えば、混練物を、ペレタイザーなどによってペレット化して、このペレットを、アゾジカルボンアミドの分解が少ない温度条件下(例えば、90〜120℃)で、射出成形機または押出成形機などによって所定形状に成形するか、あるいは、カレンダー成形やプレス成形によって、直接、所定形状に成形する。
このようにして得られる本発明の充填用発泡体は、その密度(発泡体重量(g)/発泡体体積(cm3))が、例えば、0.04〜0.2g/cm3、好ましくは、0.05〜0.08g/cm3であり、また、発泡時の体積発泡倍率(発泡前密度/発泡後密度)が、例えば、10倍以上、好ましくは、10〜40倍である。このような体積発泡倍率であれば、部材の間や中空部材の内部空間を、たとえその間や内部空間が複雑な形状であっても、充填用発泡体によってほぼ隙間なく充填(シール)することができる。
そして、このようにして得られる本発明の充填用発泡体は、各種の部材に対する、補強、制振、防音、防塵、断熱、緩衝、水密など、種々の効果を付与することができるので、各種の部材の間や中空部材の内部空間に充填する、例えば、補強材、防振材、防音材、防塵材、断熱材、緩衝材、止水材など、各種の産業製品の充填材として、好適に用いることができる。
そのような中空部材としては、自動車のピラーを例示することができ、本発明の充填用発泡組成物により、充填発泡部材を作製して、ピラーの内部空間に取り付けた後、発泡させれば、充填用発泡体により、ピラーの補強を十分に図りつつ、エンジンの振動や騒音、あるいは、風きり音などが車室内に伝達されることを有効に防止することができる。
この方法では、まず、図1(a)に示すように、所定形状に成形された充填用発泡組成物1をピラー2内に設置する。充填用発泡組成物1をピラー2内に設置するには、例えば、取付部材3を充填用発泡組成物1に取り付けて、充填発泡部材Pを作製し、その充填発泡部材Pの取付部材3をピラー2の内周面に取り付ければよい。取付部材3を充填用発泡組成物1に取り付けるには、例えば、取付部材3を、成形された充填用発泡組成物1に取り付ける他、充填用発泡組成物1の成形時に混練物とともにインサート成形してもよい。また、取付部材3をピラー2の内周面に取り付けるには、例えば、ピラー2の内周面に係止溝を形成して、取付部材3を差し込むことにより係止させるか、あるいは、取付部材3を吸盤または磁石などから構成して、吸着または磁力により固定するか、さらには、取付部材3を金属板から構成して、溶接により取り付ければよい。
そして、このような充填用発泡組成物1は、特定の平均粒子径以下のアゾジカルボンアミドおよび亜鉛系化合物を含有するので、高温高湿下での良好な貯蔵安定性を確保できる。そのため、高温高湿下における長期貯蔵後においても、発泡倍率の低下を防止することができる。
(充填用発泡組成物の調製)
実施例1〜7および比較例1〜4の充填用発泡組成物を、表1に示す配合処方において、ポリマー、発泡剤(アゾジカルボンアミド)、発泡助剤、有機過酸化物の各成分を、6インチミキシングロールを用いて、温度110℃、回転数15min-1で、10分間混練した。その後、90℃の熱プレスにてプレス成形し、厚さ3mmのシート状に成形した。その後、これを30mm×30mmに切り出して、試験片を得た。
(1)調製直後の体積発泡倍率
得られた試験片を、180℃(実施例1〜7および比較例1〜4)、および、150℃(実施例4〜7)で、20分それぞれ加熱することにより発泡させ、その体積発泡倍率をそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。
得られた試験片を、60℃、90%RHで、10日間貯蔵した。その後、これを、180℃(実施例1〜7および比較例1〜4)、および、150℃(実施例4〜7)で、20分それぞれ加熱することにより発泡させ、その体積発泡倍率をそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。
EVA*1:エチレン・酢酸ビニル共重合体、東ソー社製、ウルトラセン636(MFR2.5、VA含量19%)
EEA*2:エチレン・エチルアクリレート共重合体、三井・デュポンポリケミカル社製エバフッレクスEEA A−702(MFR5、EA含量19%)
EEA*3:エチレン・エチルアクリレート共重合体、三井・デュポンポリケミカル社製、エルバロイ2116AC(MFR1、EA含量16%)
EBA*4:エチレン・ブチルアクリレート共重合体、三井・デュポンポリケミカル社製、エルバロイ3117AC(MFR1.5、EB含量17%)
ADCA*5:アゾジカルボンアミド、三協化成社製、セルマイクC−2:平均粒子径7μm
ADCA*6:アゾジカルボンアミド、永和化成社製、ビニホールAC#3M:平均粒子径8.5μm
ADCA*7:アゾジカルボンアミド、三協化成社製、セルマイクC−121:平均粒子径22μm
ADCA*8:アゾジカルボンアミド、三協化成社製、セルマイクCE:平均粒子径11μm
ADCA*9:アゾジカルボンアミド、永和化成社製、ビニホールAC#LQ:平均粒子径20μm
ADCA*10:アゾジカルボンアミド、永和化成社製、ビニホールAC#1C:平均粒子径6μm
ステアリン酸亜鉛*11:堺化学工業社製、SZ−P
ラウリン酸亜鉛*12:堺化学工業社製、LZ−P
ミリスチン酸亜鉛*13:日本油脂社製、パウダーベースM
酸化亜鉛*14:三井金属鉱山社製、酸化亜鉛2種
尿素系化合物*15:永和化成工業社製、セルペーストK5
DCP*16:ジクミルパーオキサイド、日本油脂社製、パークミルD−40MBK(DCP含量40%、シリカ+EPDM含有60%、1分半減期温度175℃)
発泡温度:180℃*17:発泡条件(温度:180℃、時間:20分)
発泡温度:150℃*18:発泡条件(温度:150℃、時間:20分)
(結果)
表1から分かるように、平均粒子径が10μm以下のADCAを用いた実施例1〜7では、平均粒子径が10μmを超えるADCAを用いた比較例2〜4に比べ、60℃、90%RHで、10日間貯蔵後においても、発泡倍率の低下を防止できることが分かる。
3 取付部材
6 充填用発泡体
P 充填発泡部材
Claims (5)
- ポリマー、平均粒子径が10μm以下のアゾジカルボンアミド、および、亜鉛系化合物を含有することを特徴とする、充填用発泡組成物。
- さらに、有機過酸化物を含有していることを特徴とする、請求項1に記載の充填用発泡組成物。
- 前記亜鉛系化合物が、炭素数12以上の脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される脂肪酸亜鉛であることを特徴とする、請求項1または2に記載の充填用発泡組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の充填用発泡組成物と、前記充填用発泡組成物に装着され、中空部材の内部空間に取り付け可能な取付部材とを備えることを特徴とする、充填発泡部材。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の充填用発泡組成物を発泡させることによって得られることを特徴とする、充填用発泡体。
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