JP4829185B2 - 発泡成形体、発泡性熱可塑性エラストマー組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(a)オレフィン系樹脂またはオレフィン系ゴム(ただし、前記オレフィン系樹脂及びオレフィン系ゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である):(a)〜(c)の合計を100重量部として、10〜90重量部、
(b)120〜300℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、9〜85重量部、
(c)シリカゾル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、1〜30重量部、及び
(d)熱可塑性樹脂:(a)〜(c)と(d)の合計を100重量部として、50〜99重量部。
請求項2に記載の発明は、(a)オレフィン系樹脂またはオレフィン系ゴム(ただし、前記オレフィン系樹脂及びオレフィン系ゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である):(a)〜(c)の合計を100重量部として、10〜90重量部、
(b)120〜300℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、9〜85重量部、
(c)シリカゾル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、1〜30重量部、及び
(d)熱可塑性樹脂:(a)〜(c)と(d)の合計を100重量部として、50〜99重量部からなる発泡性熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項3に記載の発明は、下記(a)〜(d)からなる発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、
第1工程として、(a)オレフィン系樹脂またはオレフィン系ゴム(ただし、前記オレフィン系樹脂及びオレフィン系ゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である):(a)〜(c)の合計を100重量部として、10〜90重量部と、(b)120〜300℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、9〜85重量部と、(c)シリカゾル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、1〜30重量部とを、140℃以下で混練し、(a)〜(c)からなる樹脂組成物を得、第2工程として、得られた上記(a)〜(c)からなる樹脂組成物を(d)熱可塑性樹脂に添加して混練することを特徴とする発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法である。
請求項4に記載の発明は、(a)〜(c)からなる樹脂組成物/(d)熱可塑性樹脂との割合(重量比)が1.0/99.0〜50/50であることを特徴とする請求項3に記載の発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法である。
請求項5に記載の発明は、混練が、ニーダー装置を用いる混練であることを特徴とする請求項3または4に記載の発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法である。
(1)オレフィン系樹脂またはゴム成分(a)
本発明に使用される、オレフィン系樹脂またはゴム成分(a)としては、オレフィン系共重合体ゴム、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。オレフィン系樹脂またはゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である。融点又は軟化点が140℃を超えると混練中に熱膨張性マイクロカプセルの膨張や、揮発性組成物の気化物が発生し、成分(d)に添加したときに発泡倍率が低下する。なお、成分(a)は、オレフィン系樹脂またはゴム成分を1種類であっても、2種類以上を用いてもよい。
本発明に使用される熱膨張性マイクロカプセル成分(b)は、熱膨張によって体積膨張を生じ、比重を低下させる効果を発揮するための特徴となる成分である。熱膨張性マイクロカプセルの熱膨張温度は、120〜300℃であり、好ましくは140〜260℃である。熱膨張性マイクロカプセルの熱膨張温度が120℃未満であると、熱可塑性エラストマー製造時に熱膨張を起こすだけでなく、得られた熱膨張性熱可塑性エラストマーの耐熱性が悪化する。300℃を超えると熱可塑性エラストマーの成形加工温度範囲で熱膨張しなくなる。
本発明に使用される揮発性組成物成分(c)とは、本発明のエラストマー組成物中に存在させることにより、揮発分による発泡が生じ、体積膨張、比重低下という効果を引き出させ、安定した発泡体を得ることができる揮発性組成物であって、90〜250℃の沸点を有するか、あるいは、100℃における(0.5g/1000cm2)/h以上の蒸発速度を有する炭化水素、酸素含有化合物、水分含有組成物等が挙げられる。
水分率=(試験終了後の重量−試験前の重量)×100/試験前の重量例えば、H2Oの場合で求めると、(99g/1000cm2)/hである。
本発明に使用される熱可塑性樹脂成分(d)は、ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・ブテン共重合体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、アイオノマー)、環状炭化水素系樹脂(環状オレフィンコポリマー)ポリスチレン系樹脂(ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル・共役ジエン・スチレン共重合体(ABS樹脂)、メタクリル酸エステル・スチレン共重合体(MS樹脂)、メタクリル酸エステル・共役ジエン・スチレン共重合体(MBS樹脂)、スチレン・無水マレイン酸共重合体(SMA樹脂)、スチレン・共役ジエン共重合体及びその水素添加共重合体(SBS、SIS、SEBS、SEPS、SBBS)、スチレン系エラストマー組成物(例えば、スチレン・共役ジエン共重合体及び/又はその水素添加共重合体と非芳香族系ゴム用軟化剤、ポリオレフィン系樹脂等から成る組成物)、ポリアミド系樹脂(ポリアミド、ポリアミド系エラストマー)、ポリエステル系樹脂(ポリエステル、ポリエステル系エラストマー)、ポリウレタン系樹脂(ポリウレタン、ポリウレタン系エラストマー)、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。好ましくは、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂であり、特に好ましくはスチレン系エラストマー組成物である。
なお、本発明の発泡性熱可塑性エラストマー組成物には、必要に応じて、上記の成分の他に、可塑剤、軟化剤、無機充填剤、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、結晶核剤、着色剤を含有することも可能である。
本発明の発泡性熱可塑性エラストマー組成物は、上記で説明した配合量の各成分を、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、1軸押出機、2軸押出機、多軸押出機などの混練装置で混練することにより得ることができる。好ましくは、ニーダー、バンバリーで混練する方法が良く、特に好ましくは、ニーダーと押出機を組合わせた装置であり、バッチ供給型連続押出装置で混練する方法が好ましい。
(ア)(a)〜(c)の成分を一括でブレンドした後、混練装置で一度に混練する方法。
(イ)成分(a)を溶融状態にした後、成分(b)と成分(c)を添加して混練する方法。
(ウ)成分(a)に成分(c)を添加した後、成分(b)を添加して混練する方法。
(1−1)混練性:所定量の配合物を20リットルのニーダーに一括投入して6分後の混練状態を観察し、次の基準で評価した。
○:配合物が、良く分散している。
×:配合物が分散せず、部分的に固まりがある。
(1−2)ニーダー排出性:20リットルのニーダーから混練物を排出する際の状態を観察し、次の基準で評価した。
○:容易に排出される。
×:排出が悪い。
(1−3)ペレタイズ性:得られた混練物を80mm単軸押出機に投入してダイスから押し出された混練物を回転式カッターにて切断を行い、次の基準で評価した。
○:ペレットが何らトラブルなく製造された。
×:切断できないものが含まれる。又、切りカスが発生した。
(1−4)ペレットの形状:得られたペレットの形状を観察し、次の基準で評価した。
○:同じ形状のしまったペレットが得られた。
×:形状が定まらず、やや発泡ぎみのペレットが得られた。
(2−1)成形品の状態:得られた発泡体の状態を観察し、次の基準で評価した。
○:表面が平滑で、均一なかつ独立発泡状態の成形品が得られた。
×:表面が荒れて、不均一なあるいは連続発泡状態の成形品が得られた。
(2−2)発泡倍率:JIS K 7112に準拠して測定した。なお、2倍近い発泡倍率が得られたものを良好と判断した。
(1)オレフィン系樹脂成分
(a−1):非晶性プロピレン・エチレン共重合体(APE);Eastoflex E−1200(Eastman Chemical社製)、動粘度;20000mPa・s(190℃)、軟化点;135℃、ガラス転移温度;−28℃
(a−2):エチレン・ブテン共重合体(EBR);エスプレン N0441(住友化学工業(株)社製)、ブテン含有量;30%、MFR;1.3g/10min(190℃)
表1に示す量の各成分を用い、成分(a−1)、成分(a−2)、成分(b)、成分(c−1)を所定量配合して、20リットルの加圧ニーダーに配合物を投入して、蒸気圧はゲージ圧で3.0kg/cm2、110℃になるまで、6分間混練を行った。その後、先端部に回転式カッターを有するL/D=20、混練温度50℃、スクリュー回転数80rpmで単軸押出機にてペレット化した。得られたペレットを成分(d)スチレン系エラストマーに20重量%の割合でドライブレンドしたものを用い、射出成形装置にて、(縦)130mm×(横)130mm×(厚さ)2mmの板を下記の条件で成形し、夫々の試験に供した。評価結果を表1に示す。なお、実施例1〜2は参考例である。
金型温度 30℃
射出速度 15mm/秒
射出圧力 800kg/cm2
保圧圧力 200kg/cm2
射出時間 5秒
冷却時間 20秒
表2に示す量の各成分を用い、成分(a−1)、成分(a−2)、成分(b)、成分(c−2)を所定量配合する以外は実施例1と同様にして試験片を得、夫々の試験に供した。評価結果を表2に示す。
Claims (5)
- 下記(a)〜(d)成分からなる発泡性熱可塑性エラストマー組成物を発泡させてなる、発泡成形体。
(a)オレフィン系樹脂またはオレフィン系ゴム(ただし、前記オレフィン系樹脂及びオレフィン系ゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である):(a)〜(c)の合計を100重量部として、10〜90重量部、
(b)120〜300℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、9〜85重量部、
(c)シリカゾル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、1〜30重量部、及び
(d)熱可塑性樹脂:(a)〜(c)と(d)の合計を100重量部として、50〜99重量部。 - (a)オレフィン系樹脂またはオレフィン系ゴム(ただし、前記オレフィン系樹脂及びオレフィン系ゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である):(a)〜(c)の合計を100重量部として、10〜90重量部、
(b)120〜300℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、9〜85重量部、
(c)シリカゾル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、1〜30重量部、及び
(d)熱可塑性樹脂:(a)〜(c)と(d)の合計を100重量部として、50〜99重量部からなる発泡性熱可塑性エラストマー組成物。 - 下記(a)〜(d)からなる発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、
第1工程として、(a)オレフィン系樹脂またはオレフィン系ゴム(ただし、前記オレフィン系樹脂及びオレフィン系ゴムは、融点又は軟化点が140℃以下である):(a)〜(c)の合計を100重量部として、10〜90重量部と、(b)120〜300℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、9〜85重量部と、(c)シリカゾル:(a)〜(c)の合計を100重量部として、1〜30重量部とを、140℃以下で混練し、(a)〜(c)からなる樹脂組成物を得、第2工程として、得られた上記(a)〜(c)からなる樹脂組成物を(d)熱可塑性樹脂に添加して混練することを特徴とする発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。 - (a)〜(c)からなる樹脂組成物/(d)熱可塑性樹脂との割合(重量比)が1.0/99.0〜50/50であることを特徴とする請求項3に記載の発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
- 混練が、ニーダー装置を用いる混練であることを特徴とする請求項3または4に記載の発泡性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
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