JP2590697B2 - 発泡成形用ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡成形用ゴム組成物
に関し、詳しくはゴム状弾性、防振性、断熱性等の性質
を有する極微細発泡ゴム状弾性体を得るための発泡成形
用ゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、用途、目的に応じたゴム状弾性体により種々の成形
材料が製造されているが、これらの成形材料は、充分な
ゴム状弾性を有しているものとは言えず、また得られる
成形材料に防振性、断熱性等の性質を兼ね備えさせるこ
とは困難であった。

【０００３】また、ゴム組成物中に必要に応じてニトロ
ソ化合物系、アゾビス化合物系またはヒドラジド化合物
系の発泡剤を配合した発泡成形用組成物も提案されてい
るが、この場合も発泡剤が組成物中に相溶性よく配合さ
れにくく、さらに発泡剤の発泡倍率をコントロールしに
くいという問題を有しており、そのため得られた成形材
料中に見られる気泡は比較的大きなものとなり、いわゆ
るスポンジ状の発泡成形材料となってしまい、所望の硬
度をもつゴム弾性を生かしたラバーシート状のものが得
にくいという欠点を有している。

【０００４】さらに、天然ゴムラテックスや各種エマル
ジョンタイプのフォーミングしにくい成形材料も使用さ
れているが、いずれにしても各種用途、目的に応じた所
望のゴム状弾性、防振性、断熱性を持つ成形材料を得る
ことは困難なものであった。

【０００５】本発明者は、ゴム状弾性、防振性、断熱性
を併せ持つラバーシート状成形材料を得るべく種々の検
討を加え、その結果従来の発泡成形用組成物とは全く異
なる、新規な発泡構造による微細発泡ゴム状弾性材料を
得ることができる発泡成形用組成物を見出し、本発明を
完成させるに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の発泡成形用ゴム
組成物は、固体ゴム１００重量部に、殻壁材がポリアミ
ド、ポリブタジエン、ポリウレタン樹脂、アクリロニト
リル、メタクリル酸メチルおよび塩化ビニリデン樹脂の
群から選ばれる１種以上の熱可塑性物質からなり、かつ
該殻壁材中に熱により該殻壁材を膨張させる特性を有す
る芯物質を内包するマイクロカプセルを、１ないし３０
重量部配合したことを特徴とするものである。

【０００７】上記の組成物は、加熱成形によってマイク
ロカプセルが一定の膨張を行い、かつ芯物質はガス化す
るため成形材料には微細な中空セル構造が残り、マイク
ロカプセルの殻壁材がゴムまたはゴム状弾性物質と一体
的になる。

【０００８】本発明に使用できる固体ゴムとしては、天
然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、ポリブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ク
ロロプレンゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、エチ
レンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、アク
リルゴム、ポリエピクロルヒドリンゴムおよびプロピレ
ンオキシドゴム等が例示され、これらの中から成形品が
必要とする特性に応じて１種類または２種類以上の混合
物を使用することができる。

【０００９】上記の固体ゴムには、必要に応じて充填
剤、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、架橋剤等の各種添加
剤を添加することもできる。このときの添加剤の種類
は、上記の固体ゴムに通常添加されるものであればいず
れでも使用でき、配合量も通常の範囲でよい。

【００１０】本発明に使用されるマイクロカプセルは、
殻壁材がポリアミド、ポリブタジエン、ポリウレタン樹
脂、アクリロニトリル、メタクリル酸メチルおよび塩化
ビニリデン樹脂の群から選ばれる熱可塑性物質、または
これらを混合した熱可塑性物質からなるものであって、
該殻壁材中に熱により該殻壁材を膨張させる特性を有す
る芯物質を内包するものである。殻壁材が上記以外の熱
可塑性物質や熱硬化性物質からなるものであると、加熱
成形によって生成する中空セル構造の殻壁材が硬いた
め、外部からの衝撃に対し中空セルが変形し難く、充分
なゴム状弾性を示さないという問題や、加熱処理により
得られた成形品が破断する等の問題を生じ、好ましい成
形品が得られない。

【００１１】また、上記の芯物質として具体的には、石
油系のガス体、液体、芳香族炭化水素系化合物、その他
の有機溶剤や、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭
酸アンモニウム、アジト化合物、ヒドラジド化合物等の
炭酸ガス、窒素ガス等の分解ガスを発生する有機物質、
無機物質が挙げられる。このような芯物質を内包しかつ
上記の熱可塑性物質を殻壁材とするマイクロカプセルの
具体例としては、エクスパンセル（日本フェライト社
製）、マイクロスフェアーＦ５０、マイクロスフェアー
Ｆ６０（松本油脂社製）が例示される。

【００１２】上記のマイクロカプセルの配合量として
は、固体ゴム１００重量部に対し、１ないし３０重量部
である。マイクロカプセルの配合量が１重量部未満であ
ると成形品において所要のゴム状弾性、防振性、断熱性
が得られず、マイクロカプセルの配合量が３０重量部を
超えて多い場合は、成形品中に中空セルが数多く存在す
ることとなり、外部からの衝撃に対して中空セル同士が
互いに擦れ合うように移動して衝撃力を吸収してしまう
ためゴム状弾性が充分でなくなるばかりでなく、紙状の
比較的脆い性質を示し、適度な硬度を有するラバーシー
ト状の特性を得ることができなくなる。尚、マイクロカ
プセルの配合量は、最終成形品の用途、特性等によって
適宜選定される。

【００１３】以上の本発明の発泡成形用組成物の製造方
法として具体的には、固体ゴムと、必要により添加され
る充填剤、軟化剤、老化防止剤等とをバンバリーミキサ
ー等により混練りし、バッチ化してからマイクロカプセ
ルおよび加硫剤を混合する方法や、オープンロールによ
り、固体ゴムとマイクロカプセルおよび加硫剤、および
必要により添加される充填剤、軟化剤、老化防止剤等を
混練りする方法などが挙げられる。

【００１４】上記のようにして得られた発泡成形用組成
物は、射出成形機、押出成形機等の手段により成形する
方法、カレンダーロール等のロール類を用いてシートと
する方法などの種々の成形加工方法によって成形した
後、モールド加熱、熱空気加熱等により加熱加硫、また
は加熱架橋することにより、極微細発泡ゴム状弾性体に
成形される。このときの加熱処理の方式、条件等はいず
れも固体ゴムの特性や、加硫剤、架橋剤等の添加剤の性
質、並びに成形品に付与すべき特性等に応じて適宜選定
される。

【００１５】

【作用】本発明の発泡成形用ゴム組成物は、加熱により
発泡成形することができる。その際、固体ゴムの加硫
（架橋）が進行し、これと同時に、殻壁材の膨張変形に
よりゴム組成物中のマイクロカプセルが微細な中空セル
を形成する。そして、成形後においては、形成された微
細な中空セルが独立気泡として発泡成形品中に存在する
ようになる。この独立気泡構造の微細な中空セルは、衝
撃等の外部圧力を受けると圧縮されて変形し、その後加
圧力が解除されると、原形に戻るという高い反発弾性を
有する。

【００１６】

【実施例】以下、具体的な実施例にて本発明を詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００１７】〔実施例１〜５〕ロールにて天然ゴムを薄
通し素練り後、スチレンブタジエンゴムを混練りし、更
に亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、パラフィンワッ
クス、白艶華ｃｃ、促進剤を順次混入し、ゴム配合物の
マスターバッチを作成した。次いでこのマスターバッチ
を所望の量に分け、再びロールに巻付け、これに、殻壁
材がアクリロニトリルとメタクリル酸メチルの混合物か
らなり芯物質がイソブタンであるマイクロカプセル（以
下マイクロカプセルＡという。）または殻壁材が塩化ビ
ニリデンとアクリロニトリルとメタクリル酸メチルの混
合物からなり芯物質がイソブタンであるマイクロカプセ
ル（以下マイクロカプセルＢという。）、および硫黄を
混入分散させ、発泡成形用ゴム組成物を得た。尚、発泡
成形用ゴム組成物の配合比を表１に示す。また、比較例
１として、マイクロカプセルを配合しない組成物を同様
にして得た。

【００１８】上記の組成物を８０℃のロールにて０．３
ｍｍ厚さのシートとしたものを、ライナー布７０ｄで２
１０本糸使いのナイロンタフタ布に圧延した後、１４０
℃に調整したギヤーオーブン中にて１０分間熱空気によ
る加熱処理を行って成形品を得た。得られた成形品につ
いて見掛比重および硬度を測定した結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】 ＊１ ４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレ
ゾール） ＊２ 脂肪酸で処理した炭酸カルシウム（白石カルシウ
ム社製） ＊３ ジベンゾチアゾールジサルファイト ＊４ メルカプトベンゾチアゾール ＊５ ジ−ｏ−トリルグアニジン ＊６ マイクロスフェアーＦ５０（松本油脂製薬社製） ＊７ マイクロスフェアーＦ６０（松本油脂製薬社製）

【００２０】〔実施例６〜９〕ゴムとしてクロロプレン
ゴムを用い、ロールに薄通し素練り後、さらに酸化マグ
ネシウム、ステアリン酸、デキシークレー、ＳＲＦカー
ボン、プロセスオイル、老化防止剤ＲＤ、促進剤、亜鉛
華を順次混入し、ゴム配合物のマスターバッチを作成し
た。次いでこのマスターバッチを所望量に分け、再度ロ
ール上にてマイクロカプセルＡまたはＢを混入し、分散
させ発泡成形用ゴム組成物を得た。比較のため、マイク
ロカプセルを配合しない組成物およびマイクロカプセル
の代わりにアゾビス系発泡剤を配合した組成物も製造し
た。尚、これらの組成物の配合比を表２に示す。

【００２１】以上のようにして得られた組成物を用い、
空気加硫およびプレス加硫による成形による成形品を得
た。このときの空気加硫の条件は実施例１〜５と同様で
ある。また、プレス加硫は６０℃のロールにて２．１０
ｍｍのシートにそれぞれ分出した組成物を１５０×１２
０ｍｍの成形シートとし、これを深さ２ｍｍ、経１５０
ｍｍ、緯１５０ｍｍの内容量のモールドに充填し、１５
０℃の熱プレスにて５分間処理することにより行なっ
た。得られた成形品について見掛比重および硬度を測定
した結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】 ＊８ ネオプレンＷ ＊９ １，２−ジハイドロ−２，２，４−トリメチル
キノリン ＊１０ ２−メルカプトイミダゾリン ＊１１ アゾジカルボンアミド、ユニフォームＡＺ−Ｍ
２（大塚化学社製） ＊１２ アゾジカルボンアミド、ユニフォームＡＺ−Ｍ
３（大塚化学社製）

【００２３】

【発明の効果】上記の結果より明らかな如く、本発明の
発泡成形用ゴム組成物を用いて成形した成形品は、マイ
クロカプセルの配合量の増量とともに見掛比重が小さく
なっており、好ましく発泡していることが認められる。
それに対し、従来使用されている発泡剤を配合した比較
例３、４については、空気加硫において見掛比重に変化
がなく所望の発泡をしていないものである。また、本発
明の組成物を用いて得た成形品は、いずれも極微細な均
一の中空セル構造を有しており、ゴム状弾性も良好なラ
バーシート状のものとなる。以上のように、本発明によ
れば、加熱による発泡成形用ゴム組成物の発泡成形によ
り、ゴム状弾性、防振性、断熱性等に関して大変優れた
性質を有するラバーシート状成形品が得られる。また、
本発明により得られる発泡成形用ゴム組成物は、マイク
ロカプセルの配合量を適宜変化させることにより、種々
の特性をもつ成形品が得られるという利点も有する。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体ゴム１００重量部に、殻壁材がポリ
   アミド、ポリブタジエン、ポリウレタン樹脂、アクリロ
   ニトリル、メタクリル酸メチルおよび塩化ビニリデン樹
   脂の群から選ばれる１種以上の熱可塑性物質からなり、
   かつ該殻壁材中に熱により該殻壁材を膨張させる特性を
   有する芯物質を内包するマイクロカプセルを、１ないし
   ３０重量部配合したことを特徴とする発泡成形用ゴム組
   成物。
2. 【請求項２】 固体ゴムが、天然ゴム、ポリイソプレン
   ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、
   ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、クロルス
   ルホン化ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、ブチ
   ルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリエピクロル
   ヒドリンゴムおよびプロピレンオキシドゴムの群から選
   ばれる１種以上である請求項１記載の発泡成形用ゴム組
   成物。