JP3758116B2

JP3758116B2 - Open cell foam and method for producing the same

Info

Publication number: JP3758116B2
Application number: JP18899898A
Authority: JP
Inventors: 博光厚地
Original assignee: Nishikawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Nishikawa Rubber Co Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: JP2000017094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続気泡発泡体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続気泡の高発泡スポンジを製造する方法として、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続気泡の高発泡スポンジを製造する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来技術においては、コンパウンドの配合に当たって可塑剤を多量に配合するとともに、補強性のない充填材を配合するなど、コンパウンドの粘度を下げる必要があり、加工性および作業性が悪いという問題がある。また、一度発泡させたものをさらに通しロールなどにより圧力をかけて気泡を押しつぶさなければならないため工程が長くなり、経済的に不利である。本発明はこれらの問題点を克服した連続気泡の高発泡体およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記の目的を達成するために鋭意検討の結果、ポリマーとして特定のポリマーブレンドを用い、かつ発泡剤を特定の割合で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、比重が０．２５以下の連続気泡の高発泡体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち本発明の比重が０．２５以下の連続気泡の高発泡体は、ポリマーとしてエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（以下、「ＥＰＤＭ」という。）とポリエチレン（以下、「ＰＥ」という。）とのポリマーブレンドを用い、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から連続押出加硫成形法により製造されたものである。
【発明の実施の形態】
【０００６】
本発明のコンパウンドに使用するポリマーブレンドの一方の成分であるＥＰＤＭは、エチレン、プロピレンおよびジエン化合物からなる共重合体であり、ジエン化合物としては１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンなどがある。ＥＰＤＭとしてはムーニー粘度（ＭＬ1+4 ，１００℃）が５〜５０であるものを使用することが望ましい。その理由は、ムーニー粘度（ＭＬ1+4 ，１００℃）が５未満では作業性および加工性に難があり、一方５０を超えると気泡構造が独立気泡になりやすいからである。
【０００７】
上記ポリマーブレンドの他方の成分としてＰＥを用いる理由は、ＰＥ無添加では気泡構造が独立気泡になりやすく、ＰＥの添加により常温時のコンパウンド粘度は高いが、加硫発泡時の高温で粘度を下げることが可能であるからである。ＰＥの種類としては、エチレンを高圧（５００〜７０００ａｔｍ）で重合することにより得られる、密度が０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ3 の低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。
【０００８】
ＥＰＤＭとＰＥのポリマーブレンド（以下、「ＥＰＤＭ／ＰＥブレンド」という。）におけるＥＰＤＭとＰＥとの重量比に特に制限はないが、一般的にはＥＰＤＭ／ＰＥ＝１００／１０〜３０とすることが好ましい。
【０００９】
本発明のコンパウンドには上記ポリマーブレンドのほか、発泡剤が配合される。発泡剤としては任意のものが使用でき、具体例としては重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウムなどの無機発泡剤のほか、有機発泡剤としてジニトロソペンタメチレンテトラミンなどのニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸金属塩などのアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジドなどのアジド化合物などを挙げることができる。
【００１０】
発泡剤の配合量は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して２０〜６０重量部とすることが必要である。その理由は、２０重量部未満では比重が高く、独立気泡になりやすいからであり、一方６０重量部を超えるとガス抜けが先行して気泡が成長せず、高発泡になりにくいからである。
【００１１】
上記コンパウンドには、ＥＰＤＭ／ＰＥブレンドおよび発泡剤のほかに、必要に応じて発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤、充填材、酸化防止剤、着色剤などの添加剤を適宜配合することができる。
【００１２】
上記コンパウンドは、ムーニー粘度（Ｖｍ，１２５℃）が５〜３０で、かつムーニースコーチ（ｔ５）が２〜７分であるものが好ましい。その理由は、ムーニー粘度（Ｖｍ，１２５℃）が５未満では作業性および加工性に難があり、一方３０を超えると気泡構造が独立気泡になりやすいからである。またムーニースコーチ（ｔ５）が２分未満ではロール混練時などの作業時に初期加硫が生じて安定した品質を得ることが困難であり、一方７分を超えるとガス抜けが先行して気泡が成長せず、高発泡になりにくいからである。
【００１３】
上記コンパウンドの連続押出加硫による成形に当たっては、加硫温度を１５０〜２５０℃の範囲に制御することが好ましい。
【００１４】
【作用】
連続押出加硫成形と同時に、連続気泡が形成される。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１６】
（実施例１）
下記の配合割合の成分を混練して本発明のコンパウンドを調製した。このコンパウンドの未加硫物の物性は、ムーニー粘度（Ｖｍ，１２５℃）が１２で、かつムーニースコーチ（ｔ５）は４．４分であった。
【００１７】

【００１８】
上記コンパウンドを加硫温度２３０℃で連続押出加硫成形法により成形し、発泡体を得た。この発泡体は気泡構造が連続気泡であり、発泡倍率は２３倍、比重は０．０５であった。
【００１９】
（実施例２）
発泡剤の配合量を５０重量部に変えた以外は実施例１と同様にして発泡体を製造した。この発泡体は気泡構造が連続気泡であり、比重は０．０９であった。
【００２０】
（実施例３）
コンパウンドの未加硫物のムーニースコーチ（ｔ５）を下記のように変化させて加硫系を変量させた以外は実施例１と同様にして発泡体を製造したところ、発泡体の気泡構造はいずれも連続気泡であり、比重は下記のように変化した。
【００２１】
ｔ５（分）３．６４．４５．１５．７６．９
比重０．０６０．０５０．０５０．１７０．２５
【００２２】
（実施例４）
加硫調整しながら温度を下記のように変化させた以外は実施例１と同様にして発泡体を製造したところ、発泡体の気泡構造はいずれも連続気泡であり、比重は下記のように変化した。
【００２３】
加硫温度（℃）１５０１８０２００２２０２５０
比重０．１３０．０７０．０６０．０５０．０６
【００２４】
（比較例）
ポリマーとしてＥＰＤＭ／ＰＥブレンドに代えてＥＰＤＭのみを用いた（すなわちＰＥ無添加）以外は実施例１と同様にして発泡体を製造したところ、発泡体の気泡構造は独立気泡であり、比重は０．１９であった。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、比重が０．２５以下の連続気泡の高発泡体を得ることができ、また連続押出加硫成形と同時に連続気泡が形成されるためコスト的にも有利であり、加工性および作業性にも優れている。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an open cell foam and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for producing an open-celled high-foam sponge, a closed-cell foam that has been extrusion vulcanized or mold vulcanized in advance is crushed by applying pressure with a threading roll, etc., to make the bubbles continuous. Thus, a method for producing an open-celled highly foamed sponge is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, it is necessary to reduce the viscosity of the compound by blending a large amount of plasticizer and blending a non-reinforcing filler when blending the compound, resulting in poor workability and workability. . Moreover, since the foamed material must be further passed through to press the bubbles with a roll or the like to crush the bubbles, the process becomes long, which is economically disadvantageous. An object of the present invention is to provide a high-open-cell foam having overcome these problems and a method for producing the same.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor used a specific polymer blend as a polymer and used a compound containing a foaming agent in a specific ratio, and the kneaded compound was continuously extruded and vulcanized as it was. By forming by a forming method, it was found that a high foamed body of open cells having a specific gravity of 0.25 or less was obtained, and the present invention was completed.
[0005]
That is, the open cell high foam of the present invention having a specific gravity of 0.25 or less is ethylene-propylene-diene copolymer rubber (hereinafter referred to as “EPDM”) and polyethylene (hereinafter referred to as “PE”) as polymers. And a compound prepared by blending 20 to 60 parts by weight of a foaming agent with respect to 100 parts by weight of EPDM by a continuous extrusion vulcanization molding method.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0006]
EPDM, which is one component of the polymer blend used in the compound of the present invention, is a copolymer composed of ethylene, propylene, and a diene compound. Examples of the diene compound include 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene, and ethylidene norbornene. is there. It is desirable to use EPDM having a Mooney viscosity (ML1 + 4, 100 ° C.) of 5 to 50. The reason is that if the Mooney viscosity (ML1 + 4, 100 ° C.) is less than 5, workability and workability are difficult, while if it exceeds 50, the cell structure tends to become closed cells.
[0007]
The reason why PE is used as the other component of the polymer blend is that, without PE, the cell structure tends to become closed cells, and the addition of PE increases the compound viscosity at room temperature, but lowers the viscosity at high temperatures during vulcanization foaming. Because it is possible. As the kind of PE, it is preferable to use low density polyethylene having a density of 0.910 to 0.935 g / cm <3> obtained by polymerizing ethylene at a high pressure (500 to 7000 atm).
[0008]
The weight ratio of EPDM and PE in a polymer blend of EPDM and PE (hereinafter referred to as “EPDM / PE blend”) is not particularly limited, but in general, EPDM / PE = 100 / 10-30. preferable.
[0009]
In addition to the above polymer blend, a foaming agent is blended in the compound of the present invention. Any foaming agent can be used. Specific examples include inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium bicarbonate and ammonium carbonate, as well as nitroso compounds such as dinitrosopentamethylenetetramine as organic foaming agents, Examples thereof include azo compounds such as azodicarbonamide and azodicarboxylic acid metal salts, and azide compounds such as benzenesulfonyl hydrazide and toluenesulfonyl hydrazide.
[0010]
The blending amount of the foaming agent needs to be 20 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EPDM. The reason is that if it is less than 20 parts by weight, the specific gravity is high and it tends to become closed cells. On the other hand, if it exceeds 60 parts by weight, the gas escapes first and bubbles do not grow, and it is difficult to achieve high foaming.
[0011]
In addition to the EPDM / PE blend and the foaming agent, additives such as a foaming aid, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a filler, an antioxidant, and a colorant are appropriately blended with the above compound. be able to.
[0012]
The compound preferably has a Mooney viscosity (Vm, 125 ° C.) of 5 to 30 and a Mooney scorch (t5) of 2 to 7 minutes. The reason is that if the Mooney viscosity (Vm, 125 ° C.) is less than 5, workability and workability are difficult, while if it exceeds 30, the cell structure tends to become closed cells. If Mooney scorch (t5) is less than 2 minutes, initial vulcanization occurs during operations such as roll kneading, and it is difficult to obtain stable quality. On the other hand, if it exceeds 7 minutes, outgassing precedes and bubbles grow. It is because it is hard to become high foaming.
[0013]
In forming the compound by continuous extrusion vulcanization, the vulcanization temperature is preferably controlled in the range of 150 to 250 ° C.
[0014]
[Action]
Simultaneously with continuous extrusion vulcanization, open cells are formed.
[0015]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
[0016]
Example 1
The compound of the present invention was prepared by kneading the following blending ratio components. As for the physical properties of the unvulcanized product of this compound, Mooney viscosity (Vm, 125 ° C.) was 12, and Mooney scorch (t5) was 4.4 minutes.
[0017]

[0018]
The compound was molded by a continuous extrusion vulcanization molding method at a vulcanization temperature of 230 ° C. to obtain a foam. This foam had a cell structure of open cells, the expansion ratio was 23 times, and the specific gravity was 0.05.
[0019]
(Example 2)
A foam was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the foaming agent was changed to 50 parts by weight. This foam had an open cell structure and a specific gravity of 0.09.
[0020]
Example 3
A foam was produced in the same manner as in Example 1 except that the unvulcanized Mooney scorch (t5) of the compound was changed as follows to change the vulcanization system. Was also an open cell, and the specific gravity changed as follows.
[0021]
t5 (minutes) 3.6 4.4 5.1 5.7 6.9
Specific gravity 0.06 0.05 0.05 0.05 0.17 0.25
[0022]
(Example 4)
Except that the temperature was changed as follows while adjusting the vulcanization, a foam was produced in the same manner as in Example 1. As a result, the foam structure of the foam was open cell, and the specific gravity changed as follows. did.
[0023]
Vulcanization temperature (° C) 150 180 200 220 250
Specific gravity 0.13 0.07 0.06 0.05 0.06
[0024]
(Comparative example)
A foam was produced in the same manner as in Example 1 except that only EPDM was used in place of the EPDM / PE blend as the polymer (ie, no PE was added). The foam structure of the foam was closed cells, and the specific gravity was 0. .19.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an open cell high foam having a specific gravity of 0.25 or less, and open cells are formed simultaneously with continuous extrusion vulcanization, which is advantageous in terms of cost. And excellent in workability and workability.

Claims

Using a polymer blend of ethylene-propylene-diene copolymer rubber and polyethylene as a polymer, and continuously extruding from a compound containing 20 to 60 parts by weight of a blowing agent to 100 parts by weight of ethylene-propylene-diene copolymer rubber An open-cell foam produced by a sulfur molding method and having a specific gravity of 0.25 or less.

The open-cell foam according to claim 1, wherein the polyethylene is low-density polyethylene.

The open-cell foam according to claim 1 or 2, wherein the ethylene-propylene-diene copolymer rubber has a Mooney viscosity (ML1 + 4, 100 ° C) of 5 to 50.

The open-cell foam according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound has a Mooney viscosity (Vm, 125 ° C) of 5 to 30 and a Mooney scorch (t5) of 2 to 7 minutes.

150-250 compounds in which a polymer blend of ethylene-propylene-diene copolymer rubber and polyethylene is used as a polymer and 20-60 parts by weight of a blowing agent is blended with 100 parts by weight of ethylene-propylene-diene copolymer rubber. A method for producing an open-cell foam having a specific gravity of 0.25 or less, characterized by molding by a continuous extrusion vulcanization molding method at a vulcanization temperature of ° C.