JPS605455B2 - ゴム発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴム発泡体の製造方法に関し、特に経時収縮が
殆んどなく、寸法安定性に優れると共に、耐水性、耐薬
品性等、ゴム発泡体の優れた属性とされている諸性質を
そのまま具備したゴム発泡体の製造報法に係る。

天然ゴムあるいは合成ゴムの発泡体はクッション性およ
び断熱性に優れ、例えば車輪の防震材、窓のシーリング
材、ウェットスーツ、ビーチサンダル等の広範な用途に
通した素材として広く用いられている。

ところが、従来製造されているゴム発泡体は不可避的な
属性として経時的な収縮性が大きく、寸法安定性が低い
という性質を有していた。このため、従来のゴム発泡体
では製造後に加熱および冷却を行なうことによって強制
的に収縮を起こさせ、その後に大きな収縮を生じないよ
うに安定化する方法が採用されている。しかしながら、
このような強制収縮による安定化を施した場合にも、従
来のゴム発泡体は他の素材に比較して寸法安定性が悪く
、経時的にかなりの収縮を生じることから種々の問題を
生じている。例えば、窓のシール材のように紫外線に曝
されるようなものでは紫外線によるゴムの劣化と経時収
縮とによって亀裂が発生するという問題があり、また寸
法安定性に優れた他の素材と積層して用いられるような
ものでは両者が剥離するといった問題も生じている。な
お、ゴム発泡体の従来の製造方法は、天然または合成ゴ
ム原料に分解性発泡剤、架橋剤、架橋促進剤、充填材、
老化防止剤等を添加鷹練りしてコンパウロドシートとし
、これを加熱することにより前記分解性発泡剤を分解し
、生成した分解ガスの発泡作用により発泡体とするもの
である。

この場合、分解性発泡剤としては一般にジニトロベンタ
メチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、Ｐ，Ｐ′
ーオキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ′
ーオキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド等が用
いられる。そして、何れの場合にも上記従来の製造方法
で得られるゴム発泡体中では気泡が独立気泡となり、こ
れが大きな経時収縮性を示す理由であることは既に周知
である。即ち、同じ発泡体でも例えば欧質ポリウレタン
フオームのように連続気泡を有するものでは殆ど経時収
縮を示さない。従って、経時収縮性のないゴム発泡体を
得るためには連続気泡を形成すればよいことになるが、
未だそのようなゴム発泡体の製造報法は知られていない
。他方、仮に連続気泡を有するゴム発泡体が得られたと
した場合、確かにこのゴム発泡体は経時収縮を起こさず
優れた寸法安定性を備えていることが予見されるが、反
面では次のような問題を生じることになる。

即ち、連続気泡の発泡体は大きな吸水性を示すから、従
来のゴム発泡体の優れた特徴である耐水性は必然的に喪
失され、耐水性の要求される用途には使用できなくなっ
てしまう。

また、耐薬品性および表面の模様出しの容易さといった
優れた諸性質も同様に失われてしまうことになる。本発
明は上記事情に鑑みてなされたもので、連続気泡を有す
ることから経時収縮性を示さず、かつ耐久性等の従来の
ゴム発泡体における優れた諸性質をも具備したゴム発泡
体の製造方法を提供するものである。

即ち、本発明によるゴム発泡体の製造方法は、ゴム原料
に架橋剤、分解性発泡剤およびその他の配合剤、並びに
前記架橋剤の架橋温度よりも低い沸点を有する揮発性発
泡剤を添加渥練りして第１の原料コンパウンドシートと
し、該第１の原料コンパウンドシートの片面または両面
に、ゴム原料および加稀剤その他各種配合剤を添加漁練
りして得た第２の無発泡性原料コンパウンドシートを積
層した後、これを加熱して発泡キュアさせることを特徴
とするものである。

本発明におけるゴム原料としては、天然および合成ゴム
原料の何れをも用いることができる。

架橋剤としては硫黄等の従来用いられている架橋剤を用
いることができ、分解性発泡剤としても従来用いられて
いるものを用いることができる。その他の配合剤の中に
はグアニジン類あるいはチオ尿素類等の架橋促進剤、亜
鉛華等の架橋促進助剤、フェニル−８−ナフチルアミン
等の老化防止剤、カーボンブラック等の充填剤その他が
含まれ、これらの配合剤としては何れも従来と同じもの
を用いることができる。上記の架橋剤、分解性発泡剤お
よびその他の配合剤はロール、ニーダーまたはバンバリ
一等の混練り機を用いてゴム原料中に添加潟練りする。
本発明における揮発性発泡剤としては、トリクロロジフ
ルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン「ブタン、
エーテル類、トルェン、アルコール類等、揮発性発泡剤
として従来用いられているものをそのまま用いることが
できる。

ただし、後述の理由から本発明で用いる揮発性発泡剤の
沸点は前記架橋剤の架橋温度よりも低くなければならず
、従って揮発性発泡剤の選択に当っては使用する架橋剤
との組み合せを考慮する必要がある。この揮発性発泡剤
をロール、ニーダー、バンバリ一等で混練りするに際し
ては、これらの混練り機および原料を好ましくは揮発性
発泡剤の沸点以下に充分冷却し、揮発性発泡剤の輝散を
防止するのが望ましい。本発明においては、第１のコン
パウンドシート中に上記の揮発性発泡剤を分解性発泡剤
と併用することが重大な要点である。

この二種類の発泡剤の使用量はその具体的な組合せおよ
び目的とする製品によって夫々異なるから一概には規定
できないが、使用する発泡剤の総量はゴム原料１０の重
量部に対して１０〜１０の重量部が好ましい。また、揮
発性発泡剤と分解性発泡剤の比率は、分解性発泡剤１重
量部に対して揮発性発泡剤１〜２の重量部とするのが望
ましく、特に好ましいのは揮発性発泡剤１重量部に対し
て分解性発泡剤０．１〜０．５重量部の範囲である。本
発明におけるもう一つの要点は、分解性発泡剤および揮
発性発泡剤の何れをも含まない第２の原料コンパウンド
シートを、第１の原料コンパウンドシートに競層して発
泡させることである。

この第２の無発泡性原料コンパウンドシートに用いる原
料ゴムおよび加硫剤その他各種の配合剤は、前記第１の
原料コンパウンドシートに用いたものと同じものでも違
うものでもよい。第２の原料コンパウンドシートは、発
泡体製品として耐水性等の諸性質を要求されるようにな
る側に積層する。従って、第１の原料コンパウンドシー
トの両面に積層するか、片面に積層するかは種々の条件
によって任意に定めればよい。こうして第１の原料コン
パウンドシートと第２のコンパウンドシートを積層した
後、これを加熱して発泡、キュアさせ、ゴム発泡体を製
造する。その際の発泡様式としては、フリー発泡および
型内発泡の何れを用いてもよい。ただし、型内発泡の場
合には、原料コンパウンドシートの充填量を、発泡終了
後の状態で型内が一杯になるように調整する。こうして
製造されたゴム発泡体は、前記第１の原料コンパウンド
シートから生成された発泡ゴム層と、前記第２の原料コ
ンパウンドシートから生成された無発泡ゴムのスキン層
とが一体に積層された構造を有し、後述の実施例の結果
から明らかなように、強制収縮操作によっても経時収縮
を起こさず、優れた寸法安定性を有している。

本発明の製造方法によって得られるゴム発泡体が経時収
縮を起こさないのは、第１の原料コンパウンドシートか
ら生成された発泡ゴム層中に連続気泡が形成され、第２
の原料コンパウンド層から生成された無発泡ゴムのスキ
ン層はもともと経時収縮を起こさないからである。また
、第１の原料コンパウンドシートの発泡によって連続気
泡が形成されるのは、使用した揮発性発泡剤の作用によ
るものである。つまり、従来のゴム発泡体の製造方法の
ように分解性発泡剤のみを用いた場合には、発泡剤の分
解温度が架橋剤の発応温度よりもかなり高いため、発泡
剤の分解で発泡ガスが生成したときには既に架橋反応が
進行して母体の強度が高まっており、従って発泡ガスは
母体外部へ逃れられずに閉じ込められて独立気泡が形成
される。これに対して本発明の製造方法では、架橋反応
が開始されずに未だ母体が柔軟性を帯びている間に、低
沸点の揮発性発泡剤が気化して発泡作用を行なう。従っ
て、揮発泡剤から気化生成した発泡ガスは柔軟性のある
母体内部から外部へ逃散し、その軌跡が連続気泡として
形成されるものである。このように、本発明の製造方法
では揮発性発泡剤の作用が極めて重要な作用を果してい
るが、輝発性発泡剤の作用のみでは気泡組織が荒くなら
ざるを得ない。

そこで本明では分解性発泡剤を併用することによって揮
発性発泡剤の発泡作用を補完し、両者の作用が相挨つて
均一かつ繊密な気泡組成の形成されている。即ち、温度
の上昇に伴って、前記揮発性発泡剤の発泡作用の後、ま
たはこれと一部重なって分解性発泡剤の発泡作用が開始
されるから、揮発性発泡剤によって形成された連続気泡
間の母体内部に分解性発泡剤による気泡が形成され、全
体として繊密な気泡組織が形成されるものである。この
分解性発泡剤によって形成される気泡は、既に架橋反応
が進行した段階で形成されるから独立気泡となるもので
あるが、揮発性発泡剤で形成された連続気泡に蓮通して
連続気泡となるものもかなりの比率にのぼると考えられ
る。従って、本発明によって製造されたゴム発泡体中に
含まれる独立気泡は、使用した分解性発泡剤の量から考
えられるよりもかなり少ないと思われる。上記のむうに
、本発明において第１の原料コンパウンドシートから生
成された発泡ゴム層中の気泡は殆どが連続気泡になって
いるから、それ自体としては耐水性や耐薬品性および表
面の模様出しの容易さ等、従来のゴム発泡体における優
れた諸性質が失われている。

しかしながら、既に述べたようにその両面または片面上
には、任意に無発泡ゴムのスキン層が一体に積層被覆さ
れており、このスキン層は従来の発泡ゴムよりも前記の
諸性質において更に優れている。従って、本発明により
製造されるゴム発泡体全体として見れば、連続気泡を形
成したことから必然的に予想されていた問題、即ち従来
のゴム発泡体の優れた諸特性が喪失されるという問題は
、上記スキン層の形成によって完全に補完されるのみな
らず、これらの諸性質についても従来以上の結果を得る
ことが可能となつた。以下に本発明の実施例を説明する
。

実施例１〜４ （数値は何れも重量部） 各実施例について、上記夫々の配合処方を用い、次の要
領でゴム発泡体を製造した。

まず、上記配合処方のうち分解性発泡剤（ジニトロソベ
ンタメチレンテトラミンまたはトルエンパラスルホニル
ヒドラジド）および揮発性発泡剤（メチレンクロライド
またはトリクロロジフルオロメタン）を除く総ての原料
を９０００のロールで混練りした。この混線りしたもの
の一部をそのまま厚さ３肌のシートにして第２原料コン
パウンドシートを得、残部はロール温度を室温に冷却し
た上で更に分解性発泡剤および揮発性発泡剤を添加混練
りして第１の原料コンパウンドシールとした。次いで、
上記第１の原料コンパウンドシートの両面に第２の原料
コンパウンドシートを種層し、これを金型内に充填した
。その際、原料コンパウンドシートの充填量は発泡後に
金型内が一杯になるように調整した。続いて、１３５ｑ
０で２０分間加熱して発泡、加硫させたところ、上下両
面を無発泡ゴムの強いスキン層で一体に被覆されたゴム
発泡体が得られた。何れの実施例においても、得られた
ゴム発泡体にはスキン層を除いて均一な連続気泡が形成
されていた。強制収縮試験 上記実施例１〜３で得られたゴム発泡体を夫々１０肌角
にカットし、その表面に所定間隔の標準線を引いた試料
を作成した。

これらの試料を７０ｑｏのオーブン中に７幼時間放置し
た後、室温にまで放冷して前記標準線間の距離を測定し
た。その結果、試験後における標準線間の距離は試験前
と変化なく、収縮は全く生じていないことが明らかにな
った。以上詳述したように、本発明によれば連続気泡を
有することから経時収縮性を示さず、かつ耐水性等のゴ
ム発泡体における優れた諸特性をも具備したゴム発泡体
の製造方法を提供できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴム原料に架橋剤、分解性発泡剤、およびその他の
   配合剤、並びに前記架橋剤の架橋温度よりも低い沸点を
   有する揮発性発泡剤を添加混練りして第１の原料コンパ
   ウンドシートとし、該第１の原料コンパウンドシートの
   片面または両面に、ゴム原料および加硫剤その他各種配
   合剤を添加混練りして得た第２の無発泡性原料コンパウ
   ンドシートを積層した後、これを加熱して発泡キユアさ
   せることを特徴とするゴム発泡体の製造方法。