TW201938672A - 橡膠海綿及發泡性橡膠組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種橡膠海綿，係具有含有經硫化之合成橡膠的發泡部，發泡部之平均氣泡徑為10至350μm，且發泡部之氣泡徑的標準偏差為10至150μm。以橡膠海綿之質量作為基準，合成橡膠之含量可為20至80質量%。

Description

橡膠海綿及發泡性橡膠組成物
本發明係關於橡膠海綿、及可用來獲得橡膠海綿之發泡性橡膠組成物。
橡膠海綿係具有彈性之發泡體，在建築土木、電氣機器、汽車、車輛、船舶、住宅設備機器等領域中可使用來作為密封材、接縫材、吸音材、保溫材(隔熱材)、緩衝材、輥材等。橡膠海綿例如可藉由使含有乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠等合成橡膠、及發泡劑之橡膠組成物進行發泡及硫化之方法而製造(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-238725號公報
對於橡膠海綿，有時要求反撥彈性。因此，本發明之一態樣的目的在於提供一種具有更優異之反撥彈性的橡膠海綿。
關於含有微細氣泡之橡膠海綿，本發明人發現氣泡徑之均勻性與反撥彈性相關連，依據如此之見識而完成本發明。
亦即，本發明之一態樣係提供一種橡膠海綿，其係具有含有經硫化之合成橡膠的發泡部，前述發泡部之平均氣泡徑為10至350μm，且前述發泡部之氣泡徑的標準偏差為10至150μm。該橡膠海綿相較於以往之橡膠海綿，具有更優異之反撥彈性。
本發明之另一態樣係關於一種含有合成橡膠、有機填料、及發泡劑之發泡性橡膠組成物。以該發泡性橡膠組成物之質量作為基準，前述合成橡膠之含量為20至80質量%，前述有機填料之含量對前述合成橡膠之含量的質量比為0.20至1.00。該發泡性橡膠組成物可容易形成相較於以往之橡膠海綿，具有更優異之反撥彈性的橡膠海綿。
依據本發明，可提供相較於以往之橡膠海綿，具有更優異之反撥彈性的橡膠海綿、及可獲得該橡膠海綿之發泡性橡膠組成物。一般而言，合成橡膠可因應橡膠海綿之用途等而選擇使用適當者，但橡膠海綿之反撥彈性的大小可能因合成橡膠種類而異。依據本發明，有關含有同種之合成橡膠的橡膠海綿而進行比較時，可獲得比以往之橡膠海綿具有相對較高之反撥彈性的橡膠海綿。
第1圖係實施例1所製作之橡膠海綿的剖面之立體顯微鏡照片。
以下，詳細說明有關本發明之數個實施形態。但，本發明並非限定於以下之實施形態。
有關一實施形態之橡膠海綿，係具有含有經硫化之合成橡膠的發泡部。發泡部之平均氣泡徑為10至350μm，且發泡部之氣泡徑的標準偏差為10至150μm。藉由發泡部之平均氣泡徑及氣泡徑之標準偏差同時在此等範圍內，橡膠海綿可具有優異之反撥彈性。從同樣之觀點而言，發泡部之平均氣泡徑可為30至300μm，氣泡徑之標準偏差可為20至125μm。發泡部之平均氣泡徑可為50至250μm或50至200μm，氣泡徑之標準偏差可為30至100μm。若發泡部之平均氣泡徑為50μm以上，可更容易地製造橡膠海綿。同樣地，若發泡部之氣泡徑之標準偏差為30μm以上，可更容易地製造橡膠海綿。
在此，在本說明書中，氣泡徑係意指在橡膠海綿之發泡部的剖面中所觀測之各個氣泡的最大寬度。氣泡之最大寬度係在剖面中相接於氣泡之外周的2條平行線之間的距離之最大值。發泡部之平均氣泡徑、及發泡部之氣泡徑之標準偏差係依據含有以下流程的方法而決定。
1)以立體顯微鏡觀察橡膠海綿之從表面起在比橡膠海綿之最小寬度的10%、或1mm之中較大值之深度更內側的部分之相異的3處之剖面。
2)在被觀察到之剖面中，測定在面積6mm2之區域內所觀測到之全部氣泡之氣泡徑。
3)以所測定之全部氣泡徑的算術平均作為發泡部之平均氣泡徑，且以所測定之全部氣泡徑的標準偏差作為發泡部之氣泡徑之標準偏差。
在上述方法中，「橡膠海綿之最小寬度」係在將橡膠海綿垂直投影至任意平面時，相接於所得之投影像的外周之2條平行線之間的距離之最小值。以使該2條平行線之間的距離之最小值成為最小之方式，決定橡膠海綿被垂直投影之平面的相對於橡膠海綿而言的位置及方向。例如，屬於長方體狀橡膠海綿時，其最短邊之長度為「橡膠海綿之最小寬度」。屬於片狀橡膠海綿時，通常，其厚度為「橡膠海綿之最小寬度」。橡膠海綿之最小寬度為10mm以下時，測定從表面起在比1mm之深度更內側之部分的氣泡徑，橡膠海綿之最小寬度超過10mm時，測定在比「橡膠海綿之最小寬度之10%」之值的深度更內側之部分的氣泡徑。
橡膠海綿有時會具有密度比發泡部相對地高之表皮層作為最表層。發泡部與表皮層之邊界未必明確，但藉由如上述方法般測定從表面起在比一定深度更內側之部分的氣泡徑，可求出發泡部之平均氣泡徑、及發泡部之氣泡徑的標準偏差。換言之，當存在表皮層時，可將橡膠海綿之從表面起直到橡膠海綿之最小寬度的10%、或1mm之中較大值之深度為止的部分視為表皮層，且將表皮層之內側部分視為發泡部。但，不論表皮層之有無，可依據上述方法來決定發泡部之平均氣泡徑、及發泡部之氣泡徑的標準偏差。
橡膠海綿或發泡部之密度可為0.01至0.6g/mL。具有此範圍之密度的橡膠海綿在各種用途中容易使用來作為充分輕量的材料。又，密度過低之橡膠海綿一般而言難以製造。密度過高之橡膠海綿係輕量性差。從同樣之觀點而言，橡膠海綿或發泡部之密度可為0.02至0.5g/mL、或0.03至0.4g/mL。
從密封性或截水性之觀點而言，橡膠海綿或發泡部之吸水率可為0至20%、0至15%、或0至10%。
橡膠海綿中之合成橡膠通常係藉由硫等硫化劑或其他之硫化劑或交聯劑而硫化。
以橡膠海綿之質量作為基準，橡膠海綿中之合成橡膠的含量可為20至80質量%。合成橡膠之含量在該範圍內之橡膠海綿係具有顯示特別高之反撥彈性及良好的加工性之傾向。從同樣之觀點而言，合成橡膠之含量可為30質量%以上，亦可為50質量%以下、45質量%以下或42質量%以下。
合成橡膠可包含例如乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠、丁基系橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、丙烯腈丁二烯橡膠、表氯醇橡膠、或此等之組合。
乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠例如可為乙烯-α-烯烴共聚物橡膠或乙烯-α-烯烴-非共軛二烯共聚物橡膠。
乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠之製造方法係無特別限定。乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠係藉由例如在所謂的戚-納(Ziegler-Natta)觸媒或二茂 金屬觸媒等觸媒之存在下使乙烯、α-烯烴、及視情況之非共軛二烯聚合的方法而獲得。
戚-納觸媒係以有機鋁化合物與釩化合物之組合為適宜。構成戚-納觸媒之有機鋁化合物的例子可舉例如三乙基化鋁、氯化二乙基化鋁、三氯三乙基化二鋁、三氯三異丁基化二鋁、二氯化乙基化鋁、二氯化異丁基化鋁、及此等之組合。構成戚-納觸媒之釩化合物之例子可舉例如四鹵化釩、氧鹵化釩、三乙醯丙酮釩、二乙醯丙酮氧釩、三烷氧化氧釩、鹵化烷氧化氧釩、及此等之組合。
亦可將作為戚-納觸媒之有機鋁化合物及釩化合物與甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-丁醇及2-甲基-2-丙醇等醇併用。亦可使用氫作為鏈轉移劑。
二茂金屬觸媒之例子可舉例如至少具有1個環戊二烯基骨架的過渡金屬錯合物。過渡金屬錯合物係含有過渡金屬原子之化合物。在此之過渡金屬原子係意指元素周期表(IUPAC無機化學命名法改訂版1989)之第4族過渡金屬元素，其例子可舉例如鈦原子、鋯原子、及鉿原子。
構成乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠之α-烯烴可舉例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、及1-癸烯。α-烯烴可為丙烯、1-丁烯或此等之組合。
構成乙烯-α-烯烴-非共軛二烯共聚物橡膠的非共軛二烯可舉例如1,4-己二烯、1,6-辛二烯、2-甲基-1,5-己二烯、6-甲基-1,5-庚二烯及7-甲基-1,6-辛二烯等鏈狀非共軛二烯、環己二烯、雙環戊二烯、甲基四茚、5-乙烯基降莰烯、5-亞乙基-2-降莰烯及6-氯甲基-5-異丙烯基-2-降莰烯等 環狀非共軛二烯、2,3-二亞異丙基-5-降莰烯、2-亞乙基-3-亞異丙基-5-降莰烯、2-丙烯基-2,2-降莰二烯、1,3,7-辛三烯、及1,4,9-癸三烯等三烯、5-乙烯基-2-降莰烯、5-(2-丙烯基)-2-降莰烯、5-(3-丁烯基)-2-降莰烯、5-(4-戊烯基)-2-降莰烯、5-(5-己烯基)-2-降莰烯、5-(5-庚烯基)-2-降莰烯、5-(7-辛烯基)-2-降莰烯、5-亞甲基-2-降莰烯、6,10-二甲基-1,5,9-十一碳三烯、5,9-二甲基-1,4,8-癸三烯、4-亞乙基-8-甲基-1,7-壬二烯、13-乙基-9-甲基-1,9,12-十五碳三烯、5,9,13-三甲基-1,4,8,12-十四碳二烯、8,14,16-三甲基-1,7,14-十六碳三烯、以及4-亞乙基-12-甲基-1,11-十五碳二烯。乙烯-α-烯烴-非共軛二烯共聚物橡膠可含有選自此等之1種以上的非共軛二烯作為單體單元。非共軛二烯可為5-亞乙基-2-降莰烯、雙環戊二烯或此等之組合。
乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠(例如乙烯-丙烯系共聚物橡膠)之在135℃之四氫萘中所測定之極限黏度可為1.0至4.0dl/g以下。若該極限黏度為1.0dl/g以上，橡膠海綿之反撥彈性有更提高之傾向。若該極限黏度為4.0dl/g以下，橡膠組成物之輥加工性有提升之傾向。從同樣之觀點而言，乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠之在135℃之四氫萘中所測定之極限黏度亦可為1.2至3.0dl/g、或1.4至2.5dl/g。
上述極限黏度(單位：dl/g)係例如以如下之條件測定。使用烏氏(Ubbelohde)黏度計，在135℃之四氫萘中測定已知濃度之共聚物溶液的還原黏度(黏度數)。從其測定結果，依據「高分子溶液、高分子實驗學11」(1982年，共立出版股份有限公司刊)第491頁所記載之計算方法，求出共聚物之極限黏度。
乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠中之α-烯烴單元之含量在將乙烯單元的含量與α-烯烴單元的含量之合計作為100質量%時，可為20至70質量%。若α-烯烴單元之含量為20質量%以上，橡膠海綿之加工性會提升。若α-烯烴單元之含量為70質量%以下，橡膠海綿之耐久性會提升。從同樣之觀點而言，α-烯烴單元之含量亦可為25至65質量%、或30至60質量%。
乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠中之乙烯單元之含量在將乙烯單元之含量與α-烯烴單元之含量之合計作為100質量%時，可為30至80質量%、35至75質量%或40至70質量%。
乙烯-α-烯烴-非共軛二烯共聚物橡膠中之非共軛二烯單元之含量在將乙烯單元之含量、α-烯烴單元之含量及非共軛二烯單元之含量之合計作為100質量%時，可為1至15質量%、2至13質量%、或3至11質量%。
合成橡膠含有2種以上之乙烯-α-烯烴系共聚物橡膠時，上述之極限黏度、乙烯單元之含量、α-烯烴單元之含量及非共軛二烯單元之含量為2種以上之組合之整體的值。
合成橡膠可作為屬於與石蠟系油、及環烷系油等加工油之混合物的充油橡膠，而導入於橡膠組成物中。
橡膠海綿可更含有有機填料。此時，從提升反撥彈性之觀點而言，有機填料之含量對合成橡膠之含量的質量比可為0.20以上或0.25以上，亦可為1.00以下、或0.90以下。從同樣之觀點而言，以橡膠海綿之質量作為基準，有機填料之含量可為8質量%以上、9質量%以上、或10 質量%以上，亦可為40質量%以下、35質量%以下、或30質量%以下。有機填料可分散於發泡部中。橡膠海綿具有表皮層時，有機填料可分散於發泡部及表皮層中。
有機填料若為可分散於含有合成橡膠之橡膠組成物中者即可。有機填料可為含有有機聚合物之粒子，亦可為實質上由有機聚合物所構成的粒子。所謂實質上由有機聚合物所構成的粒子係指以粒子之質量作為基準，95質量%以上為有機聚合物之粒子。會形成含有有機聚合物之粒子的有機聚合物例如可為熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或此等之硬化物。熱塑性樹脂之例可舉例如氯乙烯系樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、及聚甲基丙烯酸甲酯樹脂。例如，有機填料之一部分或全部為含有氯乙烯系樹脂之粒子時，有機填料之中60至100質量%可為含有氯乙烯系樹脂之粒子。
氯乙烯系樹脂係氯乙烯均聚物、或含有氯乙烯作為單體單元之共聚物。與氯乙烯一起構成共聚物之單體可舉例如乙酸乙烯酯及丙酸乙烯酯等乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸及伊康酸等不飽和羧酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯及伊康酸乙酯等不飽和羧酸酯、乙烯及丙烯等烯烴、甲基乙烯基醚及乙基乙烯基醚等乙烯基醚、以及富馬酸、馬來酸及此等之酸酐或酯化物。製造氯乙烯均聚物等氯乙烯系樹脂的方法可舉例如懸浮聚合或乳化聚合、微懸浮聚合。含有氯乙烯系樹脂之粒子亦可為藉由乳化聚合或微懸浮聚合所製造者。
有機填料之平均粒徑並無特別限制，但可為0.1至30μm，亦可為0.1至10μm、或0.1至5μm。有機填料之平均粒徑可為在觀察橡膠 海綿之剖面時，所觀測之有機填料的最大寬度之算術平均。又，有機填料之平均粒徑亦可為當將在調配於用以形成橡膠海綿之橡膠組成物之前的有機填料以電子顯微鏡觀察時，所觀測之有機填料的最大寬度之算術平均。在調配於前述橡膠組成物之前、與在形成橡膠海綿之後，有機填料之平均粒徑不會產生實質上的變化，故通常在調配於前述橡膠組成物之前的有機填料之平均粒徑、與橡膠海綿中之有機填料之平均粒徑實質上無差異。若有機填料之平均粒徑為上述之範圍，容易形成具有平均氣泡徑為10至350μm且氣泡徑之標準偏差為10至150μm之範圍的發泡部之橡膠海綿。
橡膠海綿可含有無機填料作為補強劑或填充劑。補強劑之例可舉例如碳黑及二氧化矽。填充劑之例可舉例如碳酸鈣、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋁、黏土、滑石、雲母、蒙脫土、水滑石、沸石、硫酸鋇、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化銻及矽酸鈣。相對於合成橡膠100質量份，補強劑之含量可為0至100質量份，亦可為5至50質量份、或10至30質量份。相對於合成橡膠100質量份，填充劑之含量可為0至50質量份，亦可為0至40質量份或0至30質量份。尤其，當相對於合成橡膠之含量，補強劑之含量為0至100質量份，並且相對於合成橡膠之含量，填充劑之含量為0至50質量份時，容易形成具有平均氣泡徑為10至350μm且氣泡徑之標準偏差為10至150μm之範圍的發泡部之橡膠海綿。
橡膠海綿可含有加工油。加工油之例可舉例如石蠟系油、環烷系油及芳香系油。相對於合成橡膠100質量份，加工油之含量可為0至250質量份、10至200質量份、或30至160質量份。
橡膠海綿可依需要而更含有氧化鋅、硬脂酸、聚乙二醇、氧化鈣、發泡助劑、交聯劑、交聯助劑、抗老化劑、硫、硫化促進劑、黏著性物質(聚丁烯、松脂等)、熱塑性樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)等其他成分。橡膠海綿內之氣泡可含有源自發泡劑之氣體成分。
橡膠海綿可藉由例如包含下列步驟之方法而製造：將含有合成橡膠及發泡劑之發泡性橡膠組成物成形而獲得成形體、將成形體中之合成橡膠進行硫化、及將成形體進行發泡體化。可同時或連續地進行硫化及發泡體化之步驟。
在發泡性橡膠組成物中所含之發泡劑可選自為了形成橡膠發泡體而通常使用者。發泡劑之例可舉例如偶氮二甲醯胺、偶氮雙異丁腈、二亞硝基五亞甲四胺、4,4’-氧基雙苯磺醯肼、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨、碳酸銨、亞硝酸銨、N,N’-二甲基-N,N’-二亞硝基-對酞醯胺、偶氮環己基腈、偶氮二胺基苯、偶氮二羧酸鋇、苯磺醯肼、甲苯磺醯肼、二苯基碸-3,3’-二磺醯肼、疊氮化鈣、及4,4’-二苯基-二磺醯基疊氮-對甲苯磺醯基疊氮。發泡劑可為偶氮二甲醯胺。相對於合成橡膠100質量份，發泡劑之含量可為1至35質量份、或2至30質量份。
發泡性橡膠組成物可含有使發泡劑之分解溫度降低之發泡助劑。發泡助劑之例可舉例如尿素系助劑。相對於合成橡膠100質量份，發泡助劑之含量可為1至20質量份，亦可為1.5至15質量份、或2至12質量份。
發泡性橡膠組成物可含有用以使合成橡膠硫化之硫化劑。硫化劑之例可舉例如硫、硫系化合物及有機過氧化物。硫可為粉末硫、沉澱 硫、膠體硫、表面處理硫、或不溶性硫等。相對於合成橡膠100質量份，發泡性橡膠組成物中之硫化劑之含量可為0.5至5質量份、或0.6至4質量份。
發泡性橡膠除了含有合成橡膠、發泡劑及硫化劑之外，還可含有上述各成分作為橡膠海綿的成分。各成分之含量亦同樣，「以橡膠海綿之質量作為基準之含量」可換稱為「以發泡性橡膠組成物之中發泡劑以外之成分的合計質量作為基準之含量」。尤其，當以發泡性橡膠組成物之中發泡劑以外的成分之合計質量作為基準，合成橡膠之含量為20至80質量%，且有機填料之含量對合成橡膠之含量之比為0.20至1.0時，容易形成具有平均氣泡徑為10至350μm且氣泡徑之標準偏差為10至150μm之範圍的發泡部之橡膠海綿。就容易形成上述橡膠海綿之觀點而言，更適宜係以發泡性橡膠組成物之中發泡劑以外的成分之合計質量作為基準，合成橡膠之含量為30至80質量%。
發泡性橡膠組成物可藉由將各成分以班布里(Banbury)混合機、捏合機(kneader)及輥機等通常之方法進行混煉而得。可將發泡性橡膠組成物藉由擠出成形等各種方法而成形，獲得成形體。成形時，可使發泡性橡膠組成物在減壓下熔融。若在減壓下一邊使發泡性橡膠組成物熔融一邊將其成形，則有容易形成具有平均氣泡徑小且氣泡徑之標準偏差小的發泡部之橡膠海綿的傾向。在此之減壓環境的錶壓可為-10kPa以下。
發泡性橡膠組成物含有硫化劑時，可藉由加熱成形體，在使合成橡膠進行硫化的同時使成形體進行發泡體化。為此之加熱條件若以適當進行硫化及發泡之方式適當調整即可，但可為例如二階段以上之加熱， 該加熱係包含在90至130℃加熱10至60分鐘、及繼而在140至200℃加熱10至60分鐘。
本實施形態之橡膠海綿例如在建築土木、電氣機器、OA機器、空調機器、汽車、車輛、船舶、住宅設備機器、寢具、家具、看護用品、及運動用品等領域中，可應用來作為密封材、接縫材、吸音材、保溫材(隔熱材)、緩衝材、輥材、緩衝材、地板材、布料襯底材、表皮襯底材、截水材、配管套材、電線被覆材、或包裝/捆包材。
[實施例]
以下，列舉出實施例而更具體地說明本發明。但，本發明不受限於此等實施例。
(測定/評估方法)
從後述之實施例或比較例所得之橡膠海綿的表層部，除去包含表皮層之厚度10mm的部分，依以下之流程測定殘留之發泡部的密度、吸水率、平均氣泡徑、氣泡徑之標準偏差、及反撥彈性。
(1)密度
從發泡部衝切出具有40mm×40mm×40mm之大小的試驗片。使用試驗片，藉由依據JIS K 6268之水中置換法，測定橡膠海綿之發泡部的密度。
(2)吸水率
從發泡部衝切出具有40mm×40mm×40mm之大小的試驗片，測定試驗片之質量。使試驗片沉於水中，藉由金屬網與砝碼而維持試驗片完全浸漬於水中之狀態，同時將環境減壓至-625mmHg，保持此情況3分鐘。繼而， 將環境恢復至大氣壓，經過1分鐘後，測定經吸水之浸漬後的試驗片之質量。由以下之式計算出吸水率。
吸水率(%)={(W1-W0)/W0}×100
W0：浸漬前之試驗片質量(g)
W1：浸漬後之試驗片質量(g)
(3)平均氣泡徑
將發泡部切削成適當的大小。使用立體顯微鏡(Nikon公司製)以30倍之倍率觀察藉由切削所形成之發泡部的剖面，拍攝發泡部之相異之3處的剖面之放大圖像的照片。在所得之3張剖面照片中分別測定在面積6mm2之區域內所觀測的全部氣泡之氣泡徑。計算出從3張剖面照片所得之全部的氣泡徑的算術平均作為發泡部之平均氣泡徑。第1圖係導出實施例1所得之橡膠海綿(發泡部)的平均氣泡徑時使用之立體顯微鏡照片。
(4)氣泡徑之標準偏差
由下述式計算出在「(3)平均氣泡徑」中從3張剖面照片所得之全部的氣泡徑的標準偏差。
s：標準偏差，n：數據的總數，xi：各氣泡徑的值，：平均氣泡徑
(5)反撥彈性
從發泡體衝切出厚度25mm之試驗片。使用LUPKE式反撥彈性試驗機(上島製作所公司製)，且除了試驗片之厚度以外皆依據JIS K 6255之擺式試驗而測定該試驗片在30℃之反撥彈性。
[實施例1]
(發泡性橡膠組成物之製造)
使用已調整至開始溫度70℃之1700ml的班布里混合機(神戸製鋼所公司製)以轉子旋轉數60rpm混煉下列所示之(A)合成橡膠、(B)有機填料、及其他添加劑8分鐘，獲得橡膠組成物。
(A)合成橡膠：
‧共聚物-A(乙烯-丙烯-5-亞乙基-2-降莰烯共聚物橡膠，在135℃四氫萘中所測定之極限黏度：1.6dl/g，乙烯單元之含量：54質量%，非共軛二烯單元之含量：4.0質量%，住友化學公司製，商品名「ESPRENE 501A」)：50質量份
‧共聚物-B(乙烯-丙烯-5-亞乙基-2-降莰烯共聚物橡膠，在135℃四氫萘中所測定之極限黏度：1.5dl/g，乙烯單元之含量：55質量%，非共軛二烯單元之含量：9.5質量%，住友化學公司製，商品名「ESPRENE 505A」)：50質量份
(B)有機填料：
‧PVC-A(藉由使氯乙烯單體乳化聚合所製造出之實質上由聚氯乙烯所構成之粉末狀聚氯乙烯，由以掃描型電子顯微鏡觀察時之最大寬度的算術平均所得之平均粒徑1.0/0.3μm之混合物)：75質量份
其他添加劑：
‧碳黑(Asahi Carbon公司製，商品名「旭# 50G」)：20質量份
‧加工油(出光興產公司製，商品名「Diana Process Oil PS-430」)：70質量份
‧聚乙二醇(三洋化成工業公司製，商品名「PEG-4000S」)：2質量份
‧氧化鋅(正同化學工業公司製，商品名「氧化鋅2種」)：5質量份
‧硬脂酸(新日本理化公司製，商品名「硬脂酸50S」)：1質量份
將所得之橡膠組成物與下列所示之(C)發泡劑、硫化劑、及其他添加劑使用8英吋之開放式輥機(關西ROLL公司製)進行混煉，獲得發泡性橡膠組成物。表示下列所示之各成分的調配比例之「質量份」係以上述橡膠組成物之調製中的調配比例(例如共聚物橡膠-A之調配比例50質量份)作為基準之相對值。
(C)發泡劑：
‧偶氮二甲醯胺(三協化成公司製，商品名「Cellmic C-1」)：7.0質量份
硫化劑：
‧硫(鶴見化學工業公司製，商品名「金華印 微粉硫200網目」)：1.5質量份
其他添加劑：
‧尿素系助劑(三協化成公司製，商品名「Cellton NP」)：3.7質量份
‧2-巰基苯并噻唑母料(Rhein Chemie Japan公司製，商品名「Rhenogran MBT-80」)：1.25質量份
‧二乙基二硫代胺甲酸鋅母料(Rhein Chemie Japan公司製，商品名「Rhenogran ZDEC-80」)：2.5質量份
‧二甲基二硫代胺甲酸鋅母料(Rhein Chemie Japan公司製，商品名「Rhenogran ZDMC-80」)：1.25質量份
(橡膠海綿之製造)
使用具有內裝有徑45mm之螺桿的缸筒之擠出機(L/D=16，中田造機公司製)將發泡性橡膠組成物進行成形，獲得長方體狀(寬度：約40mm、長度：約150mm、高度：約35mm)之擠出成形品。擠出成形中，將缸筒之內部減壓至-101kPa之錶壓。
將所得之擠出成形品在依120℃為40分鐘、140℃為20分鐘、150℃為10分鐘、160℃為20分鐘之順序設定成各溫度之熱空氣硫化槽中連續性加熱，藉此，使形成擠出成形品之發泡性橡膠組成物硫化及發泡，而獲得具有表皮層之長方體狀橡膠海綿。
[實施例2]
除了將偶氮二甲醯胺之調配比例變更成15.0質量份，尿素系助劑之調配比例變更成8.0質量份以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作橡膠海綿。
[實施例3]
除了將偶氮二甲醯胺之調配比例變更成24.0質量份，尿素系助劑之調配比例變更成8.0質量份以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作橡膠海綿。
[實施例4]
除了將PVC-A之調配比例變更成25質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[實施例5]
除了將PVC-A之調配比例變更成50質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[實施例6]
除了將PVC-A換成PVC-B(藉由使氯乙烯單體乳化聚合所製造出之實質上由聚氯乙烯所構成之粉末狀聚氯乙烯，由以掃描型電子顯微鏡觀察時之最大寬度的算術平均所得之平均粒徑1.0μm)75質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[實施例7]
除了將PVC-A換成PVC-C(藉由使氯乙烯單體乳化聚合所製造出之實質上由聚氯乙烯所構成之粉末狀聚氯乙烯，由以掃描型電子顯微鏡觀察時之最大寬度的算術平均所得之平均粒徑1.0/0.3/0.1μm之混合物)75質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[比較例1]
除了不調配成分(B)以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[比較例2]
除了將PVC-A之調配比例變更成5質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[比較例3]
除了將PVC-A之調配比例變更成15質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[比較例4]
除了將PVC-A之調配比例變更成125質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[比較例5]
除了將PVC-A之調配比例變更成175質量份以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
[比較例6]
除了進一步添加碳酸鈣(日東粉化工業公司製，商品名「NS # 200」)50質量份、及氧化鈣(井上石灰工業公司製，商品名「VESTA-PP」)5質量份作為填充劑以外，其餘係與實施例2同樣方式，製作橡膠海綿。
將各實施例及比較例中之發泡性橡膠組成物的成分(A)、成分(B)及成分(C)之調配比例、以及所製作之橡膠海綿的評估結果表示於表1及表2中。有關成分(A)之含量，係表示以橡膠組成物之中成分(C)以外的成分之合計質量(相當於橡膠海綿質量的質量)作為基準之比率。發泡部之平均氣泡徑為10至350μm且發泡部之氣泡徑之標準偏差為10至150μm之實施例的橡膠海綿，與包含相同的合成橡膠之比較例的橡膠海綿相比，顯示較高的反撥彈性模數。

Claims (8)

  1. 一種橡膠海綿，係具有含有經硫化之合成橡膠的發泡部，其中，前述發泡部之平均氣泡徑為10至350μm，前述發泡部之氣泡徑的標準偏差為10至150μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之橡膠海綿，其中，以該橡膠海綿之質量作為基準，前述合成橡膠之含量為20至80質量%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之橡膠海綿，其中，前述合成橡膠含有乙烯-α-烯烴-非共軛二烯共聚物橡膠。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之橡膠海綿，其中，該橡膠海綿更含有有機填料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之橡膠海綿，其中，前述有機填料之含量對前述合成橡膠之含量的比為0.20至1.00。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之橡膠海綿，其中，前述有機填料包含含有氯乙烯系樹脂之粒子。
  7. 一種發泡性橡膠組成物，係含有合成橡膠、有機填料、及發泡劑，其中，以該發泡性橡膠組成物之中前述發泡劑以外之成分的合計質量作為基準，前述合成橡膠之含量為30至80質量%，前述有機填料之含量對前述合成橡膠之含量的質量比為0.20至1.00。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發泡性橡膠組成物，其中，前述有機填料包含含有氯乙烯系樹脂之粒子。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102321782B1 (ko) * 2019-10-18 2021-11-05 (주)제스엔지니어링 발전 플랜트의 복수기 세정용 스펀지볼
EP4166607A1 (en) * 2021-10-13 2023-04-19 Sika Technology AG Thermally expandable rubber composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0374439A (ja) * 1989-08-11 1991-03-29 Tonen Chem Corp エラストマー発泡体及びその製造方法
JP2003238725A (ja) * 2002-02-15 2003-08-27 Sumitomo Chem Co Ltd ゴム発泡体
JP2004315701A (ja) * 2003-04-17 2004-11-11 Hokushin Ind Inc 発泡弾性体の製造方法
CN100430202C (zh) * 2004-12-15 2008-11-05 微细科技股份有限公司 热可塑性弹性体复合材料的常压连续发泡制造方法
JP5080003B2 (ja) * 2005-12-20 2012-11-21 シンジーテック株式会社 スポンジロール及びその製造方法
JP5459828B2 (ja) * 2009-03-25 2014-04-02 信越ポリマー株式会社 弾性ローラ、画像形成装置用定着装置及び画像形成装置

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