JP6515014B2 - 発泡成形用エラストマー組成物及び発泡成形体 - Google Patents
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Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
そのため、通常の熱可塑性樹脂と同じように、熱プレス成形、射出成形、押出し成形等の汎用の溶融成形技術を利用して成型品を簡単に製造することのできる熱可塑性エラストマーが近年種々開発されている。
〔1〕 水添スチレン系ブロック共重合体Aと、該水添スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して、ポリプロピレン樹脂B 1〜50質量部、及び発泡剤C 0.1〜10質量部を含有してなる、発泡成形用エラストマー組成物であって、
前記水添スチレン系ブロック共重合体Aが、スチレン系炭化水素重合体ブロックaと共役ジエン化合物重合体ブロックbとからなるブロック共重合体A’の水素添加物であり、重量平均分子量が50,000〜200,000であり、温度180℃、せん断速度121.6/sでの見掛け粘度が500〜4300Pa・sである、水添スチレン系ブロック共重合体であり、
前記ポリプロピレン樹脂Bが、温度230℃、荷重21.2Nでのメルトマスフローレイトが1〜100g/10minで、溶融張力が10mN以上であり、歪硬化性を示す改質ポリプロピレン樹脂である、
発泡成形用エラストマー組成物、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載の発泡成形用エラストマー組成物からなる発泡成形体
に関する。
で表されるトリオルガノシリル基、mは1〜10,000の整数、nは1以上の整数、好ましくは1〜50である]
で表される化合物が挙げられる。
〔単量体組成〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
以下の測定条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより、ポリスチレン換算で分子量を測定し、重量平均分子量を求める。
・ポンプ:JASCO(日本分光株式会社)製、PU-980
・カラムオーブン:昭和電工株式会社製、AO-50
・検出器:日立製、RI(示差屈折計)検出器 L-3300
・カラム種類:昭和電工株式会社製「K-805L(8.0×300mm)」及び「K-804L(8.0×300mm)」各1本を直列使用
・カラム温度:40℃
・ガードカラム:K-G(4.6×10mm)
・溶離液:クロロホルム
・溶離液流量:1.0ml/分
・試料濃度:約1mg/ml
・試料溶液ろ過:ポリテトラフルオロエチレン製0.45μm孔径ディスポーザブルフィルタ
・検量線用標準試料:昭和電工株式会社製ポリスチレン
JIS K 7199の試験方法A2に準拠して、東洋精機製作所のキャピログラフICを使用し、温度180℃、せん断速度121.6/s、キャピラリーダイ内径Dが1mm、長さLが10mmの条件下で測定する。
ASTM D1238に準拠して、230℃、21.2Nの条件で測定する。
〔メルトマスフローレイト(MFR)〕
ASTM D1238に準拠して、230℃、21.2Nの条件で測定する。
東洋精機製作所のキャピログラフICを使用し、温度180℃、せん断速度121.6/s、キャピラリーダイ内径Dが1mm、長さLが10mmの条件でピストンを降下させた際にダイから吐出されるストランドを450mm下のロードセル付きプーリーに掛けて2m/minの速度で引き取る。安定後、引き取り速度を3分間で200m/minの速度に達する割合で増加させ、ストランドが破断したときのロードセル付きプーリーにかかる荷重を溶融張力とする。なお、ストランドが破断に至らない場合は、引き取り速度を増加させてもロードセル付きプーリーにかかる荷重が増加しなくなった時点の荷重を溶融張力とする。
〔平均粒子径〕
走査型電子顕微鏡(SEM)装置を用い、測定する。
一次粒子の形状は、走査型電子顕微鏡観察によって直接観察することができ、任意の粒子を30個選んで長径と短径を測長し、楕円に規格化して断面積を算出することで面積基準の平均粒子径を算出することができる。
・SEM:VE−8800(KEYENCE製)
・加速電圧:1.3kV
示差走査熱量測定(DSC)装置を用い、JIS K 7121で規定される方法に準拠して10℃/minで昇温して得られる融解ピークの温度を融点とする。融解ピークが複数表れる場合は、より低い温度で表れる融解ピークを融点とする。
(1) エラストマー組成物(ペレット)の作製
表5〜7に示す材料をミキサーによりドライブレンドした。ただし、パラフィンオイルを使用する場合は、パラフィンオイル以外の材料をドライブレンドし、これにパラフィンオイルを含浸させて混合物を作製した。
その後、得られた混合物を下記の条件で押出機(連続式混練機)で溶融混練して、ストランドに押出し、冷水中で冷却しつつカッターによって、直径3mm程度、厚さ3mm程度に切断し、エラストマー組成物のペレットを製造した。
押出機:KZW32TW-60MG-NH(商品名、(株)テクノベル製)
シリンダー温度:180〜230℃
スクリュー回転数:300r/min
ペレットを用い、下記の成形体A、Bを作製した。
ペレットを、下記の条件で射出成形した。冷却後、厚さ2mm×幅125mm×長さ125mmのプレートを金型から外し、未発泡の成形体を作製した。
射出成形機:100MSIII-10E(商品名、三菱重工業(株)製)
射出成形温度:200℃
射出圧力:59MPa
射出時間:10sec
金型温度:40℃
金型寸法:厚さ2mm、幅125mm、長さ125mm
ペレットを、下記の条件で射出成形した。射出完了後、すぐに金型を開き(保圧:0sec, 0%、冷却:0sec)、発泡成形体を作製した。
射出成形機:100MSIII-10E(商品名、三菱重工業(株)製)
射出成形温度:200℃
射出圧力:30%
射出時間:10sec
金型温度:40℃
金型寸法:厚さ5mm、幅95mm、長さ123mm
成形体Aを3枚重ね(合計6mm)としたものについて、JIS K 6253に準拠した測定時間1秒のA硬度(試験開始から1秒後の値)を測定した。測定は温度23℃、湿度50%の室内で1日状態調節の後、実施した。A硬度は90未満が好ましい。
成形体Aを用い、JIS K 7204に準拠し、23℃、摩耗輪;H-22、回転速度;72r/min、回転回数;1,000回、荷重;1000gで摩耗損失量(mg)を測定した。摩耗損失量は200mg未満が好ましく、90mg未満がより好ましく、80mg未満がさらに好ましい。
東洋精機製作所製のテーバースクラッチテスタを使用した。成形体Aを用い、タングステンカーバイト製のカッター刃に任意の荷重(0.5〜3.0N)を加え0.5r/minの速度にて試験を実施し、傷の状態を目視にて確認し、以下の評価基準に従って評価した。1N以上の荷重で傷が確認されないことが好ましい。
〔評価基準〕
○:傷が確認されない
×:傷が確認される
JIS K7121に準拠し、サンプル10mgをアルミパンにとり、DSC(パーキンエルマー社製DSC8500)で、冷却速度5℃/minで降温した際の結晶化ピークから結晶化温度を測定した。結晶化温度は90℃以上が好ましい。
(3-1) 発泡倍率
成形体Bの厚み/成形金型の厚み(5mm)の値を発泡倍率として算出した。なお、成形体Bの厚みは、5箇所の厚みの平均値である。発泡倍率は1.7以上が好ましい。
成形体Bの外観を目視にて観察し、以下の評価基準に従って、評価した。
〔評価基準〕
◎:表層剥離がみられず、表面に凹凸がなく平滑である
○:表面剥離がみられない
△:成形体表面に通常エクボと呼ばれる凹みが見られる(ヒケの一種と考えられる)
×:ゲート周りに表層剥離が発生している
成形体Bを厚み方向にカットした断面と、表面の状態を目視にて観察し、以下の評価基準に従って、評価した。
〔評価基準〕
◎:切断面に粗大気泡(直径2mm以上)が見当たらない
○:切断面に粗大気泡があるものの、表面上では確認できない
×:切断面に粗大気泡があり、表面層が波打って浮いた状態になっている
ポリプロピレン樹脂を配合していない比較例1は、結晶成分がないため結晶化せず、発泡成形体の表面にエクボがみられる。
ポリプロピレン樹脂を過剰に配合した比較例2は、耐傷つき性が不十分である。
メルトマスフローレイトが高すぎるポリプロピレン樹脂を配合した比較例3は、発泡倍率が低い。
ポリプロピレン樹脂の代わりに、低密度ポリエチレン樹脂を配合した比較例4は、結晶化温度が低い。これは、金型内での固まりにくく、サイクル性(作業効率)が悪いことを意味する。また、発泡成形体の表面にエクボがみられる。
見掛け粘度の高い水添スチレン系ブロック共重合体を配合した比較例5は、発泡性が低い。比較例6のように、シリコーン系の固体滑剤を併用しても発泡性は改善されず、また、実施例1と同程度のA硬さ(63)になるまでパラフィンオイルを配合した比較例7では耐傷つき性が顕著に低下する。
Claims (8)
- 水添スチレン系ブロック共重合体Aと、該水添スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して、ポリプロピレン樹脂B 1〜50質量部、及び発泡剤C 0.1〜10質量部を含有してなる、発泡成形用エラストマー組成物であって、
前記水添スチレン系ブロック共重合体Aが、スチレン系炭化水素重合体ブロックaと共役ジエン化合物重合体ブロックbとからなるブロック共重合体A’の水素添加物であり、重量平均分子量が50,000〜200,000であり、温度180℃、せん断速度121.6/sでの見掛け粘度が500〜4300Pa・sである、水添スチレン系ブロック共重合体であり、
前記ポリプロピレン樹脂Bが、温度230℃、荷重21.2Nでのメルトマスフローレイトが1〜100g/10minで、溶融張力が10mN以上であり、歪硬化性を示す改質ポリプロピレン樹脂である、
発泡成形用エラストマー組成物。 - 水添スチレン系ブロック共重合体Aが、スチレン系炭化水素重合体ブロックaと共役ジエン化合物重合体ブロックbとからなるジブロック共重合体の水素添加物である水添スチレン系ジブロック共重合体を、5〜50質量%含有してなる、請求項1記載の発泡成形用エラストマー組成物。
- さらに、水添スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して、シリコーン系の固体滑剤D 1〜20質量部を含有してなる、請求項1又は2記載の発泡成形用エラストマー組成物。
- シリコーン系の固体滑剤Dが、シリコーン変性(メタ)アクリルポリマーである、請求項3記載の発泡成形用エラストマー組成物。
- さらに、水添スチレン系ブロック共重合体A 100質量部に対して、結晶核剤E 0.01〜3.0質量部を含有してなる、請求項1〜4いずれか記載の発泡成形用エラストマー組成物。
- 水添スチレン系ブロック共重合体Aが、見かけ粘度が異なる水添スチレン系ブロック共重合体の混合物であり、見かけ粘度が3,000〜5,500Pa・sの水添スチレン系ブロック共重合体を50〜95質量%含有してなる、請求項1〜5いずれか記載の発泡成形用エラストマー組成物。
- 軟化剤を含有していない、請求項1〜6いずれか記載の発泡成形用エラストマー組成物。
- 請求項1〜7いずれか記載の発泡成形用エラストマー組成物からなる発泡成形体。
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