JPH02112929A - 発泡成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は建築物、自動車、航空機、船舶、洗濯機・掃除
機などの家電製品、包装材、防音壁、各種の工業用品な
どに防音性、遮音性を付与する防音性、遮音性、発泡性
の優れた架橋発泡成形体及び該架橋発泡成形体の製造方
法に関する。

［従来の技術］ 防音・遮音材として、各種のゴム状物質や熱可塑性樹脂
を主成分とする発泡体が、多岐にわたり多く使用されて
いる。

最近、防音φ遮音材の用途の展開にともなって多様化し
、その結果、従来に比べ一段と防音性、遮音性の優れた
防音・遮音材が要求されている。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来に比べ一段と優れた防音・遮音材について、鋭意研
究を重ねた結果、発泡工程での発泡性に優れる材料が、
防音性、遮音性に優れること、特定の構造の気泡を有す
る材料が防音性、遮音性に優れること、防音・遮音材の
少なくとも一面が特定形状であると防音性、遮音性に優
れることを見出し、その結果、本発明の防音性、遮音性
に優れた架橋発泡成形体を見出し、本発明に到達した。

［問題を解決するための手段］ （１）本発明は、少なくとも一種の熱可塑性エラストマ
ー（ａ）５〜１００重量％と天然ゴム及び合成ゴムから
選ばれた少なくとも一種の成分（ｂ）０〜９５重量％と
からなる組成物を主成分とする発泡体であって、 （イ）発泡体の少なくとも一面が凹凸形状であり、 （ロ）その凸部と凹部の面積比率が５〜９５１５〜９５
（％）、 （ハ）発泡体上の凸部の高さが発泡体の全厚みの１〜９
０％、 （ニ）発泡体の凸部を有する表面１ｒｒ１’当たりの凸
部の数が２０個以上であり、 （ホ）連続気泡率が２０〜９５％ であることを特徴とする発泡成形体を提供するものであ
る。

以下、本発明について詳細に述べる。

成分（ａ）の熱可塑性エラストマーとしては、１．２−
ブタジェン重合体、芳香族ビニル−共役ジエン系ブロッ
ク共重合体、例えば部分架橋エチレン−プロピレン系ゴ
ムとポリオレフィンとのブレンド物などのポリオレフィ
ン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エ
ラストマーエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマ
ーポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどが挙げら
れる。これらの中では１，２−ブタジェン重合体、芳香
族ビニル−共役ジエン系ブロック共重合体が好ましい。

成分（ａ）として使用する１、２−ブタジェン重合体は
、ビニル結合金有量が７０％以上、好ましくは８５％以
上、結晶化度が５％以上、好ましくは１０〜４０％であ
る。極限粘度〔η〕は０゜５Ｊ／ｇ以上、好ましくは０
．６以上である。

成分（ａ）として使用する芳香族ビニル−共役ジエン系
ブロック共重合体としては、少なくとも一つの共役ジエ
ン化合物の重合体ブロックとを含むものであり、直鎖型
であっても、ラジアル型であってもよい。また、共役ジ
エンブロックが少量の芳香族ビニル化合物とのランダム
共重合体であってもよいし、芳香族ビニル化合物含量が
漸増するいわゆるテーパー型ブロックであってもよい。

ブロック共重合体の構造については特に制限となく、（
Ａ−Ｂ）ｎ型、（Ａ−Ｂ）ｎ−Ａ型または（Ａ−Ｂ）ｎ
−Ｃ型のいずれでも使用できる。

式中Ａは芳香族ビニル化合物の重合体ブロック、Ｂは共
役ジエン系の重合体ブロック、Ｃはカップリング剤残基
、ｎは１以上の整数を示す。なお上記ブロック共重合体
において、共役ジエン部分が水素添加されたブロック共
重合体を使用することももちろん可能である。

本発明に使用する芳香族ビニル−共役ジエン系ブロック
共重合体の芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α
−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチルス
チレン、ｐ−メチルスチレン、あるいはビニルナフタレ
ンなどが用いられるが、特にスチレンか好ましい。また
共役ジエンとしては、１，３−ブタジェン、イソプレン
、ピペリレンなどが用いられ、この中では１，３−ブタ
ジェン、イソプレンが特に好ましいものである。

ブロック共重合体の重量平均分子量は、１０゜０００〜
ｇｏ、ｏｏｏが好ましく、更に好ましくは５０，０００
〜５００，０００である。また、ブロック共重合体中の
芳香族ビニル化合物の含量は５〜６０重量％が好ましく
、更に好ましくは２０〜５０重量％である。

成分（ｂ）として使用されるゴム状物質の代表的な例と
して、天然ゴム（ＮＲ）　、ポリイソプレンゴム（ＩＲ
）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−ブタジェンゴム
（ＳＢＲ）、ポリブタジェンゴム（ＢＲ）　、アクリロ
ニトリルゴム（Ｎ　Ｂ　Ｒ）、クロロプレンゴム（ＣＲ
）などのジエン系合成ゴム及びエチレン−プロピレンゴ
ム（ＥＰＲ）、アクリル系ゴム（ＡＣＭＳＡＮＭ）　、
フッ素ゴムなどの非ジエン系合成ゴムが挙げられる。こ
れらのうち、好ましいのはＮＲ１ｌＲ５ＳＢＲ，ＢＲｌ
ＩＩＲである。

成分（ａ）と成分（ｂ）の組成割合は（ａ）／（ｂ）＝
５〜１００１０〜９５重量％、好ましくは１０〜１００
１０〜９０重量％である。５重量％未満であると発泡性
が劣るために、均一な発泡体、高発泡な発泡体が得られ
ないので、その結果、防音・遮音性、発泡体の外観が劣
る。更に発泡性が劣ることから発泡工程の操作性、生産
性も劣る。

本発明の架橋発泡成形体の少なくとも一面が特定条件の
凹凸形状を有していることから、低周波数帯から高周波
数の広いレンジで一段と優れた防音・遮音性を発揮する
。

凸部の上面の形状、凹部の底面の形状について特に規定
するものでないが、例えば円形、長円形、だ円形、正方
形、長方形、三角形、ヒレ形及びそれらを変形した形状
が挙げられる。

凹凸形状は、一つの形状に限るものでなく、形状の異な
るものの組合せであってもよい。

凸部と凹部の面積比率は５〜９５１５〜９５（％）、好
ましくは１０〜９０／１０〜９０（％）である。

凸部の面積が５％未満であると防音・遮音性に劣り、更
に架橋発泡成形体がへタリやすく、その結果、防音・遮
音性が劣ることと、該成形体の厚みが変化するため、該
成形体の施工部分の変形の原因となり好ましくない。ま
た凸部の面積が９５％を超えると防音・遮音性能が劣り
好ましくない。

凸部の高さ（ｈ）は厚み（Ｄ）の１〜９０％、好ましく
は５〜８０％である。ここでの高さ（ｈ）とは発泡体表
面上の凸部の高さであり、厚み（Ｄ）は凸部の頂部まで
含めた発泡体（シート）全体の厚さである。

（ｈ）が１％未満であると、防音・遮音性に劣る。一方
９０％を超えると架橋発泡成形体かへタリやすく、その
結果、防音・遮音性が低下し、施工部分の変形の原因と
なる。

１ｒｒｌ’当たりの凸部の数は２０個以上、好ましくは
５０個以上、更に好ましくは５００個以上である。２０
個未満であると防音・遮音性が劣るので好ましくない。

連続気泡率は２０〜９５％、好ましくは３０〜９０％で
ある。２０％未満であると防音・遮音性が劣り、一方９
５％を超えるとヘタリが生じやすく、その結果、防音・
遮音性の低下、施工部分の変形の原因となる。更に架橋
発泡成形体の強度が低下するので好ましくない。

上述の架橋発泡成形体の製造方法について、以下に示す
。

上述に示した組成割合の成分（ａ）と成分（ｂ）からな
る組成物に発泡剤及び架橋剤を配合した配合組成物を加
熱下で架橋発泡させる時に、配合組成物の少なくとも一
面に空間率５〜９５％、１イ当たりの穴の数が２０個以
上の型を当てて凹凸を形成させ、上記した架橋発泡成形
体を製造する。

型の空間率は５〜９５％、好ましくは１０〜９０％であ
る。型の穴の数は１イ当たり２０個以上、好ましくは５
０〜１，０００，０００個、更に好ましくは５００〜１
００．０００個である。この範囲の型を用いることで、
本発明で規定している凸部／凹部の面積比率及び凸部の
数の架橋発泡成形体を製造することができる。又、型の
厚さ、穴径及び加熱時の溶融粘度を適宜調整することで
、本発明で規定する凸部の高さを有する架橋発泡成形体
を製造することができる。

型としては上記の空間率、穴の数を有するワイヤクロス
、スクリーンクロス、メツシュベルト、Ｐｅｒｆｏｒａ
ｔｅｄシート注）などを使用することができる。

発泡剤としては、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム
、無硝酸ナトリウムなどの無機発泡剤、ジニトロソペン
タメチレンテトラミン、Ｎ、Ｎ’−ジメチル−Ｎ　　Ｎ
’　　ジニトロソテレフタールアミド、ベンゼンスルホ
ニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、
Ｐ、Ｐ’　−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジ
ド’）　、３．３’−ジスルホンヒドラジドジフエニル
スルホン、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスホル
ムアミドなどの有機発泡剤がある。また、発泡剤ととも
に尿素系、有機酸系、金属塩系などの発泡助剤を用いる
ことができる。発泡助剤は、ジニトロソペンタメチレン
テトラミン、アゾジカルボンアミドなどの分解温度の高
い発泡剤とともに用いて、発泡温度を適当に低下調整す
るなどの目的で加えられる。

架橋剤としては、例えば硫黄、ジペンタメチレンチウラ
ム、テトラスルフィドのような硫黄化合物、ジクミルペ
ルオキシド、１．１′−ジー（を−ブチルペルオキシ）
−３，３，５−トリメチルジクロヘキナン、ジー（ｔ−
ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼン、２，５−
ジメチル−２゜５−ジー（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキ
サンなどのペルオキシド、Ｐ−キノンジオキシム、Ｐ。

Ｐ′−ジベンゾイルキノンジオキシムなどのオキシム化
合物など、またイオウ架橋配合の場合は同時に種々の加
硫促進剤を添加して架橋させるのが好ましい。加硫促進
剤の具体例としては、テトラメチルチウラムジスルフィ
ド（ＴＭＴＤ）　、テトラメチルチウラムジスルフィド
（ＴＭＴＭ）、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチア
ゾリル・スルフェンアミド（ＯＢＳ）　、Ｎ−シクロへ
キシル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド（ＣＢ
Ｓ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２
−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジンクジ−
ｎ−ブチルジチオカーバメイト（ＺｎＢＤＣ）　、ジン
クジメチルジチオカーバメイト（ＺｎＭＤＣ）などであ
る。

なお、架橋剤を用いないで紫外線、Ｘ線電子線を照射し
て架橋を行う方法でも、架橋剤を用いた時と同様の効果
が得られるので、架橋剤を用いなくても本願の架橋剤を
用いる方法とみなされ、本願範囲に含まれる。

更に、配合剤としてその他必要に応じ、充填剤、軟化剤
、可塑剤、活性剤、分散剤、粘着付与剤、着色剤、滑剤
、老化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、その他添加剤を
併用することができる。

充填剤としては、カーボンブラック、ホワイトカーボン
（ケイ酸化合物）、炭酸カルシウム、タルク、クレー、
マイカなどの無機充填剤；ハイスチレン樹脂、クマロン
インデン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミ
ン樹脂、石油樹脂などの釘機充填剤を挙げることができ
る。このうち特に無機充填剤が好ましく使用される。

軟化剤としては、プロセス油（アロマチック系、ナフテ
ン系、パラフィン系）、潤滑油、パラフィン、流動パラ
フィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化
剤；コールタール、コールタールピッチなどのコールタ
ール系軟化剤；ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油
などの脂肪油系軟化剤；トール油；サブ；密ロウ、カル
ナウバロウ、ラノリンなどのロウ類；リシノール酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カル
シウム、ラウリン酸亜鉛などの脂肪酸及び脂肪酸塩；石
油樹脂などの合成高分子物質を挙げることができる。

可塑剤としては、フタール酸エステル系、アジピン酸エ
ステル系、セバシン酸エステル系、リン酸系など、粘着
付与剤としては、クマロンインデン樹脂、テルペン・フ
ェノール樹脂、キシレン・ホルマリン樹脂など、着色剤
としては、無機及び有機顔料など、滑剤としては、例え
ばパラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプ
ロピレンワックスなどの脂肪族炭化水素類、カプリン類
、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マーガリ
ン酸、ステアリン酸、アラキシン酸、ベヘニン酸などの
高級脂肪酸類またはこれらの金属塩類、すなわちリチウ
ム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩、
カリウム塩など、パルミチルアルコール、セチルアルコ
ール、ステアリルアルコールなどの脂肪族アルコール類
、カプロン酸アミド、カプリル酸アミド、ラウリル酸ア
ミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステ
アリン酸アミドなどの脂肪族アミド類、脂肪酸とアルコ
ールのエステル類、フルオロアルキルカルボン酸または
その金属塩、フルオロアルキルスルホン酸金属塩などの
フッ素化合物類が挙げられる。

老化防止剤としては、例えばアルデヒド、ケトン、アミ
ン反応生成物及び誘導体、アミンとその誘導体、イミダ
ール類、フェノール類及び誘導体などが挙げられる。

紫外線吸収剤として、例えば２−（２’　−ヒドロキシ
−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−　
（２’　−ヒドロキシ−４７−ｎ−オクトキシフェニル
）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３’
、５’　−ジ−ターシャリ−ブチルフェニル）−５−タ
ロロペンゾトリアゾール、２−　（２’−ヒドロキシ−
３’、５’ジ−ターシャリ−ブチルフェニル）ベンゾト
リアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、
２−ヒドロオキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−
ヒドロオキシ−４−ｎ−オクトオキシベンゾフェノン、
２，４−ジヒドロオキシベンゾフェノン、２−ヒドロオ
キシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノンなどのベンゾ
フェノン系紫外線吸収剤、サルチル酸メチル、サルチル
酸ドデシルなどのサルチル酸エステル類、２−エチル−
ヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレー
トなどが挙げられる。

本発明の架橋発泡成形体製造方法についての１例を以下
に示す。

本発明の成分（ａ）、（ｂ）、発泡剤、架橋剤及び必要
に応じて、その他の配合剤をバンバＩＪ−型ミキサー１
加圧ニーダ−、オープンロールなどを用いて混合し、未
架橋配合物を得る。こうして得られた未架橋配合物はカ
レンダーロール、押出機などを使用して、シート状に成
形する。

得られたシートを３〜６０分間、１１０〜２５０℃、好
ましくは１４０〜２００℃の温度下で、シートの少なく
とも一面に上述の型を当てて架橋発泡を行い、本発明の
架橋発泡成形体を製造する。

発泡剤の配合量は、成分（ａ）と成分（ｂ）の合計１０
０重量部に対して、好ましくは１〜１００重量部、更に
好ましくは３〜７０重量部である。

架橋剤の配合量は、成分（ａ）と成分（ｂ）の合計１０
０重量部に対して、好ましくは０．１〜５０重量部、更
に好ましくは０．１〜３０重量部である。

本発明の連続気泡率は、発泡剤の量、種類を適宜選択す
ることで調整することができる。

架橋剤は発泡体を架橋させるので、その結果、発泡セル
の破壊を防ぐ効果があり、その結果、厳しい条件で使用
しても発泡セルが破壊されにくく、厳しい条件下での防
音・遮音性の低下が少なくなる。

架橋発泡させる加熱方法としては、空気・窒素の加熱ガ
ス、赤外線、バーナ及び電熱などの外部加熱方式、高周
波加熱などの内部加熱方式が挙げられる。

本発明の架橋発泡成形体の製造方法は、簡単かつ生産性
の優れた方法である。

又、本発明の架橋発泡成形体は、防音・遮音性に優れ、
かつ厳しい条件下でベタリあるいは発泡セルの破壊が大
幅に改良されているので、厳しい条件下で使用しても防
音・遮音性の低下が少なく、そのために建築用材料（屋
根、天井、床、壁材）、自動車・航空機・船舶用材料、
家電用材料、防音壁、クツション、マット、断熱材、緩
衝材など広い分野で使用することができる。

［実　施　例コ なお、実施例及び比較例において示した各性能は、次の
方法で測定した。

（１）連続気泡率 東芝・ベックマン■製　空気比較式比重計９３０型を用
いて測定し、次式により算出した。

連続気泡率（％）＝　ゞＳ　　Ａ　Ｖ　　×１ｏ　。

ｖｓ ｖｓ：試験片の見掛体積（ｃｃ） Δ■：試験片の真の体積（ｃｃ） （２）比　重 次式により算出した。

比　　　　重＝　　　ヮ Ｖ：試験片の体積（ｃｃ） Ｗ：試験片の質量（ｇ） （３）硬度及び引張強さ ＪＩＳ　　Ｋ６３０１に準拠し、測定した。なお、試験
片は３ｍｍ厚さにスライスしたものを用いた。

（４）圧縮歪（ヘタリの指標となる） 厚みを０．１ｍｍの精度で測定した。

試験片の上下に３ｍｍの厚さ鉄板を当て、上側の鉄板の
上には更に荷重を重ねて試験片への圧力が１００ｇ／ｃ
ｒＩになるよう調整した。室温で３０分間放置した後、
負荷を掛けたまま試験片の厚みを測定した。次式により
算出した。

Ｔ１：元の試験片の厚み（ｍｍ） Ｔ２：３０分分間型を掛けた後の試験片の厚み（ｍｍ） （５）吸音率α ＪＩＳ　　Ａ１４０５　　垂直入射吸音率測定方法に準
拠した。

吸音率の算出 ａ−１ｍ２１ｒ／Ｉｉ＝　（Ｉｉ−Ｉｒ）／Ｉ　ｉ■ｉ
：入射する音の強さ Ｉｒ：反射する音の強さ 実施例１〜８ 表−１に示した配合成分を表−１に示した割合でＢＲ型
バンバリーミキサ−により混合し、１０インチテストロ
ール機により表−１に示した厚さにシーテイングを行っ
た未架橋シートについて、表−１に示した型を未架橋シ
ート下面に置き、オーブンの中で表−１に示した温度・
時間により加熱し、発泡体を得た。その評価結果を表−
１に示した。

比較例１〜７ 表−２に示した配合処方、条件を用いて、他は実施例１
と同様に行い、表−２の結果を得た。

比較例１は、（ａ）成分が本発明の範囲未満の例であり
、発泡性が劣り、本発明の目的とする連続気泡率が得ら
れず、その結果、吸音特性が劣る。

比較例２は、凹凸部を何さない本発明の範囲外の発泡成
形体の例であり、吸音特性が劣る。

比較例３は、凸部の面積比率が本発明の範囲未満の例で
あり、吸音特性が劣る。

比較例４は、凸部の面積比率が本発明の範囲を越えた例
であり、吸音特性が劣る。

比較例５は、凸部の高さの比率が本発明の範囲を越えた
例であり、引張り強さ、圧縮歪ともよくな（、使用時の
耐久性に劣り、かつ吸音特性も劣る。

比較例６は、連続気泡率が本発明の範囲未満の例であり
、吸音特性が劣る。

比較例７は、連続気泡率が本発明の範囲を越えた例であ
り、引張り強さ、圧縮歪ともよ（なく、使用時の耐久性
に劣る。

以下余白 ［発明の効果］ 従来、防音・遮音材については、優れた防音・遮音特性
を得るために、防音・遮音材を構成する素材の面からの
開発が進められてきたが、その特性の向上は限界に達し
た。

本発明の発泡成形体は、発泡成形体を構成する素材を本
発明の特定する重合体を用い、特定する発泡構造の架橋
発泡体とし、かつ架橋発泡体に特定する凹凸を付与する
ことで、従来の防音・遮音材で得ることのできなかった
防音・遮音性に優れた発泡成形体である。更に、本発明
の発泡成形体の製造方法は発泡性に優れ、かつ簡単な方
法で製造することができるので、極めて工業的生産性の
優れた製造方法である。

特許出願人　　日本合成ゴム株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一種の熱可塑性エラストマー（ａ）５
   〜１００重量％と天然ゴム及び合成ゴムから選ばれた少
   なくとも一種の成分（ｂ）０〜９５重量％とからなる組
   成物を主成分とする発泡体であって、 （イ）発泡体の少なくとも一面が凹凸形状であり、 （ロ）その凸部と凹部の面積比率が５〜９５／５〜９５
   （％）、 （ハ）発泡体上の凸部の高さが発泡体の全厚みの１〜９
   ０％、 （ニ）発泡体の凸部を有する表面１ｍ＾２当たりの凸部
   の数が２０個以上であり、 （ホ）連続気泡率が２０〜９５％ であることを特徴とする発泡成形体。
2. （２）少なくとも一種の熱可塑性エラストマー（ａ）５
   〜１００重量％と天然ゴム及び合成ゴムから選ばれた少
   なくとも一種の成分（ｂ）０〜９５重量％とからなる組
   成物に発泡剤、架橋剤を配合した配合組成物を加熱下で
   架橋発泡させる時に、配合組成物の少なくとも一面に空
   間率が５〜９５％で、かつ１ｍ＾２当たりの２０個以上
   の穴を有する型を当てて、発泡成形体の表面に凹凸部を
   形成させることを特徴とする請求項（１）の発泡成形体
   の製造方法。