JP5511303B2 - 樹脂組成物発泡体およびその製造方法 - Google Patents
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
〕のいずれかに記載の樹脂組成物発泡体。
本発明に係る官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)(以下「官能基含有オレフィン系ゴム(A)」という。)は、オレフィン系ゴムを官能基で変性したポリマーであって、密度が0.90g/cm3未満のものである。なお、密度は電子密度計(ミラージュ(株
)、MD−200S)を用いて3ヶ所測定したときのそれぞれの密度についての平均値である。
ピリデン−5−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネンおよびノルボルナジエン等の環状ジエン;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,5−ヘプタジエン、6−メチル−1,5−ヘプタジエン、6−メチル−1,7−オクタジエンおよび7−メチル−1,6−オクタジエン等の鎖状の非共役ジエン;2,3−ジイソプロピリデン−5−ノルボルネンおよび4−エチリデン−8−メチル−1,7−ノナジエンなどのトリエン等が挙げられる。これらの非共役ポリエンは1種単独で、または2種以上組み合わせて用いられる。
ゴム等が挙げられる。
骨格を好ましくは50モル%以下、より好ましくは40〜15モル%含む。ただし、エチレンに由来する骨格および炭素原子数3〜20のα-オレフィンに由来する骨格の合計を
100モル%とする。
くは90〜5モル%、および非共役ポリエンに由来する骨格は好ましくは1〜30モル%、より好ましくは1〜20モル%含まれる。ただし、炭素原子数2〜20のα-オレフィ
ンに由来する骨格および非共役ポリエンに由来する骨格の合計を100モル%とする。
満であるが、好ましくは0.80〜0.89g/cm3である。
、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジック酸(登録商標;ナジック酸(エンドシス−ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸)、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸およびそれらの酸無水物、スルホン酸およびその誘導体、イミド、アミド、ならびにエステル等が挙げられる。
する方法としては、特開2000−143874号公報に記載の方法が挙げられる。
ましくは15〜85重量%、特に好ましくは20〜80重量%である。
本発明に係る官能基含有オレフィン系ゴム(A)に含まれる官能基と反応しうる基を有する化合物(B)(以下単に「化合物(B)」という。)は、可逆的または不可逆的のいかんによらず、官能基含有オレフィン系ゴム(A)に含まれる官能基と反応し、官能基含有オレフィン系ゴム(A)と上記化合物(B)との間に相互作用、例えば架橋を形成しうるものであれば特に制限はないが、好ましくは金属化合物であり、より好ましくは原子番号が3〜56のうちのいずれかの金属元素を含む化合物であり、特に好ましくはナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ジルコニウム、亜鉛およびアルミニウムのうちのいずれかの金属元素を含む化合物である。
Cu2O(OH)2、Mg(OH)2、Mg2O(OH)2、Ba(OH)2、Zn(OH)2
、Sn(OH)2およびCa(OH)2等が挙げられる。
る。官能基含有オレフィン系ゴム(A)および化合物(B)を直接接触させてもよいし、化合物(B)を水溶液等にしてから接触させてもよい。
本発明に係る熱可塑性樹脂(C)としては、一般に公知の熱可塑性樹脂であって、密度が0.90g/cm3以上のものが挙げられる。なお、密度はオレフィン系ゴムの密度の
測定方法として上述したのと同じ方法で測定した。
上、好ましくは0.9〜1g/cm3である。
本発明に係る混合物には、上記官能基含有オレフィン系ゴム(A)、化合物(B)および熱可塑性樹脂(C)に加えて、必要に応じて熱安定剤、耐候安定剤、滑剤および着色剤等の添加剤が含まれていてもよい。
本発明の樹脂組成物発泡体は、官能基含有オレフィン系ゴム(A)、化合物(B)および熱可塑性樹脂(C)を含む混合物を溶融混合および発泡することにより得られる。
(1)官能基含有オレフィン系ゴム(A)、化合物(B)および熱可塑性樹脂(C)を含む混合物(原料樹脂)に発泡剤を注入して溶融樹脂組成物を準備するステップ、および
(2)該溶融樹脂組成物を口金から連続的に押し出すステップ
本発明の樹脂組成物発泡体は、口金を装着した押出機を用いて製造される。
出機、あるいはこれらの押出機を直列につないだタンデム押出機等が用いられる。これらの中でも、タンデム押出機が1台目の押出機と2台目の押出機と(3台目の押出機と)で圧力を変えることができるため好ましい。
ように高圧力に維持される。押出機における圧力が、口金部直前までの間に低下すると発泡剤が発泡し、発泡セルが成長して大きくなり、発泡セルの微細化にとって好ましくないためである。なお、溶融樹脂組成物の圧力を口金部直前まで高く維持するため、口金部の直前部分に圧力調整弁を設けることが望ましい。
を小さくすれば、断熱性、軽量性および反射特性等の特性が得られる。樹脂組成物発泡体中の発泡セルの平均セル径は、樹脂組成物発泡体の切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子データム(株)製;JSM-6380)で観察し、任意に選択した10個のセ
ル径の平均値を求めたものである。また密度は、電子密度計(ミラージュ(株);MD−200S)を用いて、1つのサンプルにつき3ヶ所測定し、その平均値を求めたものである。
次に、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらの実施例および比較例に限定されるものではない。
サンプルを液体窒素に2Hr浸漬した。液体窒素から取り出すと同時にハンマーで破壊した。破壊したサンプルを十分乾燥させた後、蒸着装置JFC−1200FINE COATER(日本電子データム(株)製)で金を10nm蒸着した。同サンプルを走査型電子顕微鏡JSM−6380(日本電子データム(株)製)で観察した。測定条件は、サンプルに応じ、電圧:5〜15KV、倍率:2,000〜10,000倍で行った。
観察写真のうちランダムに選択した10個のセルの平均値をセル径とした。1枚の画像でセルが10個観察できない場合は複数枚の画像から10個のセルをランダムに選択しその平均値を算出した。
電子密度計(ミラージュ(株);MD−200S)を用いて、3ヶ所測定したときのそれぞれの密度についての平均値をとった。
図1に示す装置構成により樹脂組成物発泡体を製造した。すなわち、押出機としてはスクリュー径30mmの第1押出機1(単軸、L/D=32)およびスクリュー径45mm
の第2押出機3(単軸、L/D=36)を用い、冷却用水槽、およびペレタイザーがつな
がった装置構成により樹脂組成物発泡体を製造した。第1押出機1はホッパー8および中央付近に二酸化炭素供給部7を有し、第2押出機とは連結管2でつなげた。また第2押出機3
の先端には、第1押出機1および第2押出機3の圧力が制御できる圧力制御ダイ4を設けた
。
学(株)製;クエン酸三カリウム)10重量部と、熱可塑性樹脂(C)としてポリプロピレン((株)プライムポリマー製;E111G、MFR:0.5g/10min、密度0.91g/cm3)40質量部とを十分にドライブレンドしてホッパー8より投入した。なお、マレイン化EBRおよびポリプロピレンの密度は、電子密度計(ミラージュ(株)、MD−200S)を用いて3ヶ所測定したときのそれぞれの密度についての平均値である。
はサイホン式の液化二酸化炭素ボンベ9を使用し、液相部分から直接取り出せるようにし
た。液化二酸化炭素ボンベ9から二酸化炭素用定量ポンプ10までの流路は、冷媒循環機11
により−12℃に調節したエチレングリコール水溶液で冷却し、二酸化炭素を液体状態で二酸化炭素用定量ポンプ10まで送液できるようにした。
炭素供給部7の溶融樹脂圧力は15MPaであった。
を含んだ溶融状態の樹脂組成物は、連結管2を通って第2押出機3へ送られる。第2押出機3の設定温度は200℃、スクリュー回転数は15rpmとした。また、第2押出機3の先端の圧力を15MPaに維持するように圧力制御ダイ4で制御した。
ロピレン、島相がマレイン化EBRであった。また、断面観察およびセル径測定を行った結果、得られたストランド状樹脂5中の発泡セルの平均セル径は300nm、密度は0.
68g/cm3であった。
実施例1において、化合物(B)の量を10重量部から3.8重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
g/cm3であった。
実施例1において、化合物(B)の量を10重量部から1.1重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
3g/cm3であった。
実施例2において、オレフィン系ゴム(A)の量を60質量部から80質量部に変更し、熱可塑性樹脂(C)の量を40質量部から20質量部に変更したこと以外は実施例2と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
g/cm3であった。
実施例2において、オレフィン系ゴム(A)の量を60質量部から20質量部に変更し、熱可塑性樹脂(C)の量を40質量部から80質量部に変更したこと以外は実施例2と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
g/cm3であった。
実施例3において、化合物(B)としてクエン酸カリウムに代えて、コハク酸カリウム(関東化学(株)製;コハク酸カリウム三水和物)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
7g/cm3であった。
実施例3において、化合物(B)としてクエン酸カリウムに代えて、酢酸カリウム(関東化学(株)製;酢酸カリウム)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
8g/cm3であった。
実施例3において、化合物(B)としてクエン酸カリウムに代えて、酢酸亜鉛(シグマ
アルドリッチ ジャパン(株)製;酢酸亜鉛二水和物)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
8g/cm3であった。
実施例3において、化合物(B)としてクエン酸カリウムに代えて、酢酸ナトリウム(シグマ アルドリッチ ジャパン(株)製;酢酸ナトリウム三水和物)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
7g/cm3であった。
実施例1において、溶融した樹脂組成物の合計量100質量部に対する二酸化炭素の第1押出機1への供給量を10質量部から30質量部に変更したことと、第2押出機3の先端の圧力制御を15MPaから30MPaに変更したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物発泡体(ストランド状樹脂5)を製造した。
g/cm3であった。
実施例1において、化合物(B)の量を10重量部から0.75重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にしてストランド状の樹脂発泡体を製造した。
であった。
実施例1において、化合物(B)の量を10重量部から0.38重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にしてストランド状の樹脂発泡体を製造した。
実施例1において、化合物(B)を用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてストランド状の樹脂発泡体を製造した。
2 連結管
3 第2押出機
4 圧力制御ダイ
5 ストランド状樹脂
6a オレフィン系ゴム(A)
6b 化合物(B)
6c 熱可塑性樹脂(C)
7 二酸化炭素供給部
8 ホッパー
9 液化二酸化炭素ボンベ
10 二酸化炭素用定量ポンプ
11 冷媒循環機
12 直接質量流量計
13 保圧弁
Claims (17)
- 官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)、金属化合物である、該オレフィン系ゴム(A)に含まれる官能基と反応しうる基を有する化合物(B)、および熱可塑性樹脂(C)を含む混合物を、溶融混合および発泡することにより得られる、走査型電子顕微鏡(SEM)で測定した平均セル径100〜3000nmの発泡セルを有する樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基が酸基または酸無水物基であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記化合物(B)に含まれる金属が、原子番号3〜56のうちのいずれかの金属であることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)が、官能基と反応しうる基を有する化合物(B)により架橋されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)が、炭素原子数2〜20のα−オレフィンを(共)重合することによって得られるオレフィン系(共)重合ゴムのグラフト変性体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)が、エチレンに由来する骨格を50モル%以上含むエチレン系共重合ゴムのグラフト変性体であることを特徴とする請求項5に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)に含まれる官能基量が0.01〜50重量%であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)100重量部に対し、前記官能基と反応しうる基を有する化合物(B)を1.5〜20重量部添加することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記熱可塑性樹脂(C)が、炭素原子数2〜20のα−オレフィンを(共)重合することによって得られる(共)重合体であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)および前記熱可塑性樹脂(C)の合計100重量%中、官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)の重量分率が10〜90重量%であり、熱可塑性樹脂(C)の重量分率が10〜90重量%であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記熱可塑性樹脂(C)からなる海相と、前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)からなる島相とを含む海島構造を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 発泡セルが前記官能基を含有するオレフィン系ゴム(A)内に存在することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 前記化合物(B)が2価以上の化合物であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 密度が0.01〜0.85g/cm3であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の樹脂組成物発泡体。
- 押出機に請求項1に記載の混合物を供給して溶融させた後、該混合物100重量部に対し、0.1〜200重量部の発泡剤を添加して混合することを特徴とする樹脂組成物発泡体の製造方法。
- 前記発泡剤が二酸化炭素であることを特徴とする請求項15に記載の樹脂組成物発泡体の製造方法。
- 押出機中、前記混合物を溶融する際の圧力、および発泡剤を添加して混合する際の圧力が8MPa以上であることを特徴とする請求項15または16に記載の樹脂組成物発泡体の製造方法。
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