JP4808502B2 - Ｅｐｄｍ系連続気泡体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＰＤＭ系連続気泡体及びその製造方法に関するものである。

従来から知られたＥＰＤＭ系連続気泡体製品は、その優れたクッション性やシール性、防音性に基づいてクッション材や断熱材、吸音材等として家電製品や自動車、建築等の用途に使用されている。

ＥＰＤＭ系連続気泡体は硫黄加硫（特公昭５９―１１６１３号公報（特許第１３５３６６６号））が一般的であるが、生産時にスコーチが生じたり、製品の熱劣化の問題が起こっていた。

有機過酸化物を使用すると上記問題は解決するが、有機過酸化物による架橋は硫黄に比較して速いため、架橋と発泡のバランスが非常に難しく、スコーチ防止剤を添加する方法（特開平５−２６２９１７号公報、特開２００１−３１０９６３号公報、特開２００１−３１６５３８号公報）が知られている。
特公昭５９−１１６１３号公報 特開平５−２６２９１７号公報 特開２００１−３１０９６３号公報 特開２００１−３１６５３８号公報

しかしながら、
はキノン系、チウラム系、チアゾール系、およびニトロソアミン系の老化防止剤を使用する固形のＥＰＤＭ組成物に関するものであり、 、 は架橋剤に有機過酸化物を使用し、２−メルカプトベンズイミダゾール系スコーチ防止剤を使用するＥＰＤＭ発泡体に関するものであるが、架橋調整が難しく、独立気泡体しか得られなかった。

本発明者らは、ＥＰＤＭ系樹脂に有機過酸化物とチアベンダゾール系スコーチ防止剤を添加することにより、架橋の調整が容易であることに着目し、生産時にスコーチが生じたり、製品の熱劣化が起こらないＥＰＤＭ系連続気泡体およびその製造方法を開発した。

本発明に係るＥＰＤＭ系連続気泡体は、ＥＰＤＭ系樹脂１００重量部にチアベンダゾール系スコーチ防止剤０．１〜１重量部、有機過酸化物０．２〜０．９重量部、軟化剤、充填剤、発泡剤、発泡助剤を添加混練して加熱発泡させてなるものである。
本発明に係るＥＰＤＭ系連続気泡泡体の製造方法は、ＥＰＤＭ系樹脂１００重量部にチアベンダゾール系スコーチ防止剤０．１〜１重量部、有機過酸化物０．２〜０．９重量部、軟化剤、充填剤、発泡剤、発泡助剤を添加混練して加熱発泡させてなる製造方法である。

上記発泡体において、該スコーチ防止剤の添加量は、０．１〜１重量部であることが好ましい。この条件を満たすと、生産時のスコーチや製品の熱劣化がなくなる。該スコーチ防止剤の添加量が０．１重量部未満の場合は、スコーチや熱劣化が起き、満足な発泡体が得られない。添加量が１重量部を超える場合は、架橋を阻害し、満足な発泡体が得られない。

上記発泡体において、有機過酸化物の添加量は、０．２〜０．９重量部であることが好ましい。有機過酸化物の添加量が０．２重量部未満の場合は、架橋不足により、満足な発泡体が得られない。添加量が０．９重量部を超える場合は、架橋が進みすぎるため、満足な発泡体が得られない。

本発明の方法によれば、生産時にスコーチが生じたり、製品の熱劣化が起こらないＥＰＤＭ系連続気泡体を得ることが出来る。

本発明でいうＥＰＤＭ系樹脂とは、エチレンプロピレンジエン共重合体ゴムであり、第３成分としてエチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエンなどがあるが、特に限定されない。

本発明でいう有機過酸化物とは、加熱により分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間もしくは分子内に架橋結合を生じせしめるラジカル発生剤であるところの有機過酸化物、例えばジクミルパーオキサイド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキサイド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキシー３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキシン、α、α―ジターシャリーブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオキシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等である。

本発明でいう軟化剤とは、プロセスオイル、可塑剤、パラフィンワックス、流動性パラフィン等のゴムとの相溶性が良いものであり、ゴム成分１００重量部に対して、０〜１００重量部、好ましくは１０〜７０重量部含むことが望ましい。軟化剤の添加量が上記範囲未満である場合、発泡体の柔軟性が乏しくなり、上記範囲を越えて添加する場合、発泡成形を阻害し、満足な発泡体が得られない。

本発明でいう充填剤とは、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、あるいはパルプ等の繊維物質、又は各種染料、顔料並びに蛍光物質、その他常用のゴム配合剤等を必要に応じて添加することができる。充填剤の添加量は、ゴム成分１００重量部に対して、０〜１５０重量部、好ましくは１０〜１２０重量部含むことが望ましい。充填剤の添加量が上記範囲を超える場合、発泡成形を阻害し、満足な発泡体が得られない。

本発明でいう発泡剤とは、アゾ系化合物のアゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等；ニトロソ系化合物のジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリニトロトリメチルトリアミン等；ヒドラジッド系化合物のｐ，ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等；スルホニルセミカルバジッド系化合物のｐ，ｐ‘−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド、トルエンスルホニルセミカルバジッド等である。

本発明において、発泡助剤を発泡剤の種類に応じて添加することができる。発泡助剤としては尿素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステアリン酸等を主成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるいは高級脂肪酸の金属化合物などがある。

本発明のＥＰＤＭ系連続気泡体の製造方法は、用いた有機過酸化物や発泡剤などによる発泡温度や架橋開始温度などにより、従来公知の方法及び適宜の条件で行うことができる。特に好ましい方法及び条件を下記に記述する。

ＥＰＤＭ系樹脂１００重量部にチアベンダゾール系スコーチ防止剤０．１〜１．０重量部、有機過酸化物０．２〜０．９重量部、軟化剤１０〜１００重量部、充填剤１０〜１２０重量部を添加し、周知の発泡剤及び発泡助剤を添加し、これをミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機等によって練和する。次いで、得られた発泡性樹脂組成物をプレス中の金型に充填し、一定時間加圧下に１１５〜１５０℃で加熱し、発泡剤を一部分解し、発泡倍率１．０５〜１．１の中間発泡体を生成させる。次いで、該中間発泡体を常圧下にて密閉系でない直方体型などの所望の形状の型内に入れ、１４０〜１８０℃で加熱し、有機過酸化物及び発泡剤を完全に分解させて発泡体を得る。

以上のようにして得られた気泡体（いわゆる独立気泡体）は、次いで例えば等速二本ロール等により圧縮変形を加えることによって気泡膜は破壊され、気泡が連通化されて連続気泡体が得られる。等速二本ロールの表面に無数の小さい針を設けるか、又は等速二本ロールの前及び／又は後に無数の小さい針を設けたロールを配置して、該気泡体の表面に無数の小孔を開けることによって、気泡の連通化を促進させることができる。

ＥＰＤＭ樹脂（商品名：ＥＰ１３３Ｐ、ムーニー粘度３８ＭＬ（１＋４）１００℃、ヨウ素価１５、ＪＳＲ株式会社製）１００重量部と、チアベンゾダール系スコーチ防止剤（商品名：シントールＭ−１００、シントーファイン株式会社製）０．３重量部、ジクミルパーオキサイド０．４重量部、炭酸カルシウム１００重量部、プロセスオイル３０重量部、アゾジカルボンアミド８重量部、酸化亜鉛０．１重量部からなる組成物を１４０℃に加熱された、プレス内の金型（５２×１６０×１６０ｍｍ）に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で８０分間加熱し、中間発泡体（５５×１７０×１７０ｍｍ）を生成した。

次いで、中間発泡体を気密でない金型（９０×３００×３００ｍｍ）の略中央に載置し、１６０℃で１８０分間加熱して取り出し、発泡体（９０×３００×３００ｍｍ）を得た。

得られた発泡体をロール間隔２０ｍｍに設定した等速二本ロールの間を５回通化させて気泡膜を破壊させ、気泡の連通化を行った。

得られた発泡体の見掛け密度は１５０ｋｇ／ｍ^３であり、弾力性のあるＥＰＤＭ連続気泡体（連続気泡率９８％）が得られた。

チオベンダゾール系スコーチ防止剤の添加量を０．１重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させ、発泡体を得た。

得られた発泡体の見掛け密度は１５０ｋｇ／ｍ^３であり、弾力性のあるＥＰＤＭ連続気泡体（連続気泡率９８％）が得られた。

チオベンダゾール系スコーチ防止剤の添加量を１．０重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させ、発泡体を得た。

得られた発泡体の見掛け密度は１５２ｋｇ／ｍ^３であり、弾力性のあるＥＰＤＭ連続気泡体（連続気泡率９７％）が得られた。
比較例１

チオベンダゾール系スコーチ防止剤の添加量を０．０５重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させたが、スコーチがひどく、満足な発泡体を得ることが出来なかった。
比較例２

スコーチ防止剤の添加量を１．５重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させたが、架橋阻害がひどく、満足な発泡体を得ることが出来なかった。

有機過酸化物の添加量を０．２重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させ、発泡体を得た。

得られた発泡体の見掛け密度は１４９ｋｇ／ｍ^３であり、弾力性のあるＥＰＤＭ連続気泡体（連続気泡率９８％）が得られた。

有機過酸化物の添加量を０．９重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させ、発泡体を得た。

得られた発泡体の見掛け密度は１５３ｋｇ／ｍ^３であり、弾力性のあるＥＰＤＭ連続気泡体（連続気泡率９７％）が得られた。
比較例３

有機過酸化物の添加量を０．１重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させたが、架橋不足によるガス抜けがひどく、満足な発泡体を得ることが出来なかった。
比較例４

有機過酸化物の添加量を１重量部に変えた以外は実施例１と同じ配合及び条件で発泡させたが、架橋オーバーによる割れがひどく、満足な発泡体を得ることが出来なかった。

以上のように、本発明の方法によれば、架橋剤に有機過酸化物を使用し、生産時にスコーチが生じたり、製品の熱劣化が起こらないＥＰＤＭ系連続気泡体を得ることが出来る。本発明の方法によって製造されたＥＰＤＭ系連続気泡体は、クッション材や断熱材、吸音材等の用途に適用できる。

Claims (2)

1. ＥＰＤＭ系樹脂１００重量部にチアベンダゾール系スコーチ防止剤０．１〜１重量部、有機過酸化物０．２〜０．９重量部、軟化剤、充填剤、発泡剤、発泡助剤を添加混練して加熱発泡させてなるＥＰＤＭ系連続気泡体。
2. ＥＰＤＭ系樹脂１００重量部にチアベンダゾール系スコーチ防止剤０．１〜１重量部、有機過酸化物０．２〜０．９重量部、軟化剤、充填剤、発泡剤、発泡助剤を添加混練して加熱発泡させてなるＥＰＤＭ系連続気泡体の製造方法。