JP5116448B2 - 連続気泡発泡体とその製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、特許文献1のような機械的応力によって破泡させる方法では、機械的応力をかけて連続気泡化する工程のための設備や、それを収容するためのスペースが必要になる。また、この方法では数百μm以上の直径の大きな独立気泡の連通化は可能であるが、微細なセル径の気泡を連通化させるのは困難である。
特許文献2、3の方法は、気泡径が大きいばかりでなく、化学発泡剤や整泡剤を使用し、またシリコーン化合物を使用するため、特に電気機器用途において不具合を起こす懸念がある。
本気泡の径が大きい問題に対し特許文献4の方法は、一般的なガス発泡法でありながらフロンガスを混合物することにより微細な連続気泡体を得ている。しかしながら、フロンガスによる発泡法はフロン規制により実施することが困難である。
超臨界ガスを用いたポリオレフィン系発泡体の製造方法では、クリーンで気泡の径が小さい発泡体が得られるものの、一般的に独立気泡である。わずかに連続気泡が得られる例として特許文献6があるが、この方法で得られる発泡体は充填材を大量に含み、その発泡倍率も10倍以内と、硬いものであった。
以上のように、超臨界法によるガス発泡法は微細な独立気泡を得るのには大変優れた方法であるが、十分に発泡させた連続気泡体を得ることは実施された例がなかった。
(A)(A1)ポリオレフィン(ただし、エチレン−プロピレンゴムを除く) (A)の50〜95重量%;および
(A2)エチレン−プロピレンゴムおよび/またはポリスチレン系熱可塑性エラストマー (A)の5〜50重量%
を含むポリマー組成物に、該ポリマー組成物100重量部あたり、(B)ノニオン系界面活性剤0.2〜10重量部を含有させて、常温・常圧で気体である物質を、超臨界状態で含浸させた後に、圧力を解放して、発泡倍率を10倍以上としたことを特徴とする、連続気泡発泡体の製造方法に関し、また、そのような製造方法で得られる連続気泡発泡体に関する。
更には、アルキルポリエーテルアミン、脂肪酸グリセリル、脂肪酸(ジ)エタノールアミドから選ばれた1種または混合物が好ましく使用でき、またステアリルアルコールなどの高級アルコールなどを添加してもよい。
一方、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤は、連続気泡化が得られなかったり、分解性が悪かったり、蛋白変性、皮膚障害など毒性が高く人体・環境汚染問題が発生したりする問題がある。
PP:ランダム型ポリプロピレン、PE:低密度ポリエチレン、EPDM:EPDM(エチレン単位29.5モル%、プロピレン単位66.0モル%、エチリデンノルボルネン単位4.5モル%)、SEBS:スチレンブタジエントリブロックポリマーの水素添加物(スチレン比率20%、数平均分子量約10万)、核剤:煙霧質シリカ、安定剤:テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸]ペンタエリトリトール、界面活性剤A:オレイン酸ジエタノールアミド、界面活性剤B:グリセリロールモノステアレート、界面活性剤C:ジ(ジオキシエチレン)ステアリルアミン、界面活性剤D:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
(1)見掛け比重:JIS K7112に準拠した電子比重計MD-200S(ミラージュ貿易株式会社商品名)を用いて、発泡体の見掛け比重を測定した。なお、発泡倍率は、未発泡の組成物の比重とから算出した。
(2)平均セル径:電子走査型顕微鏡JXA-6100P(日本電子株式会社商品名)を使用し、視野内に観測される全セルの短径、長径を測定し平均した。
(3)細孔径分布:JIS K3832に準拠するPerm-Polometer(Porous Material Inc.商品名)を用いて、最大細孔径、細孔径分布および最少細孔径を測定し、平均細孔径を算出した。
(4)通気性:フラジール型通気性試験機を用い、JIS L1004により、通気性を測定した。すなわち、適切なオリフィスをテーブルに設置し、試験片を固定して空気を流し、その際のマノメーターの水位を読み取って、流量換算表から流量を算出した。
(5)柔軟性:オートグラフAGS-5KNB(株式会社島津製作所商品名)を用いて、元の厚さに対して50%につぶした時のひずみ−応力曲線を求め、それより柔軟性を算出した。
表1に示す配合比になるよう、均質となるようミキサーにて混合してポリマー組成物を調製した。これを単軸タンデム型押出機において、樹脂温度185℃設定して加熱しながら、圧力10MPaにて二酸化炭素を圧入して溶解させ、10分経過した後、圧力を、減少速度1.5MPa/sで減少させつつ温度168℃で押出して、発泡体を得た。
割り機にてこの発泡体の両面をスライスすることにより0.7mm厚の均一な連続気泡体を得た。見掛け比重は0.044g/cm3、発泡倍率は20.9倍(未発泡比重0.92g/cm3)、平均セル径は180μm、連通した細孔径は、最大40μm、最小5μm、平均9μmであり、通気性7.0cm3/cm2/s、柔軟性0.011MPaであった。
実施例1と同様に、表1に示す配合比になるように混合し、発泡体を得た。結果を表1に示す。実施例1に対し、実施例2ではノニオン系界面活性剤の量を増やし、実施例3,4、5ではノニオン系界面活性剤の種類と配合量を変更し、実施例5では樹脂の種類を変更したが、いずれも柔軟で良好な通気性が確認できた。
実施例1と同様に、表1に示す配合比になるように混合し、発泡体を得た。結果を表1に示す。ノニオン系界面活性剤のない比較例1、ノニオン系ではない界面活性剤の比較例2、ノニオン系界面活性剤が少量の比較例3では通気性がなかった。また、連続気泡は認められず、平均細孔径は測定できなかった。
Claims (4)
- (A)(A1)ポリオレフィン(ただし、エチレン−プロピレンゴムを除く) (A)の50〜95重量%;および
(A2)ポリスチレン系熱可塑性エラストマー (A)の5〜50重量%
を含むポリマー組成物に、該ポリマー組成物100重量部あたり、(B)ノニオン系界面活性剤としてアルキルポリエーテルアミン及び脂肪酸グリセリルの中から選ばれた1種または2種0.2〜10重量部を含有させて、常温・常圧で気体である物質を、超臨界状態で含浸させた後に、圧力を解放して、発泡倍率を10倍以上としたことを特徴とする、連続気泡発泡体の製造方法。 - 常温・常圧で気体である物質が二酸化炭素であり、発泡体を押出機で成形する、請求項1に記載の連続気泡発泡体の製造方法。
- 請求項1または2に記載の製造方法によって製造された連続気泡発泡体。
- 50%圧縮荷重における柔軟性が0.02MPa以下であることを特徴とする、請求項3記載の発泡体。
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