JPH0873679A

JPH0873679A - 高分子網状構造体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0873679A
Application number: JP23232094A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Toyosawa; 真一豊澤; Shigehiko Mashita; 成彦眞下; Yasushi Imai; 康今井; Takahiro Matsuse; 貴裕松瀬; Yuichiro Wakana; 裕一郎若菜; Yoshihide Fukahori; 美英深堀
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【構成】エチレンとプロピレンとを主成分とするエチ
レン含有量が６０重量％以上の共重合体と低分子材料と
を混合して得られ、上記共重合体よりなる三次元連続網
状骨格間に該低分子材料が保持されてなることを特徴と
する高分子網状構造体。【効果】本発明の高分子網状構造体は、エチレン−プ
ロピレン系共重合体で構成された三次元連続網状骨格間
に低分子材料が保持され、多孔質材料に低分子材料が封
入された構造を有し、それ自体がクッション材料等とし
て、あるいは低分子材料の滲みだしを利用するなど広い
用途に利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エチレン−プロピレン
系共重合体で構成された三次元連続網状骨格間に低分子
材料が保持され、多孔質材料に低分子材料が封入された
構造を有し、それ自体がクッション材料等として、ある
いは低分子材料の滲みだしを利用する用途などに利用さ
れる高分子網状構造体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
特開平５−２３９２５６号公報等に示されているよう
に、三次元連続網状骨格構造を有する高分子有機材料と
低分子材料との高分子ブレンド材料が知られている。

【０００３】この高分子ブレンド材料は、高分子有機材
料と低分子有機材料とからなる混合系であり、少量成分
の高分子有機材料を三次元網状骨格構造とすることによ
り、低分子有機材料の特性を維持した上で、低分子有機
材料の欠点を高分子有機材料で補うと共に、低分子有機
材料及び高分子有機材料配合による相乗効果で諸特性が
著しく改善された高分子網状構造体である。

【０００４】このため、幅広い用途に応用が可能である
が、更に物性を改良し、より広い用途展開が求められて
いる。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、広い用途に応用が可能な高分子網状構造体及びその
製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エチレ
ンとプロピレンとを主成分とするエチレン含有量が６０
重量％以上の共重合体と低分子材料とを該共重合体が３
０重量％以下の含有量となるように混合することによ
り、エチレンとプロピレンとを主成分とする共重合体で
構成された三次元網状骨格構造を持つ高分子網状構造体
が得られること、この高分子網状構造体は、網状構造体
のセルが非常に密であると共に、均一で、しかもゴム弾
性を有し、低分子材料として広範囲のものを保持性よく
封入することができて、応用範囲の広い高分子網状構造
体であることを見い出し、本発明をなすに至ったもので
ある。

【０００７】従って、本発明は、（１）エチレンとプロ
ピレンとを主成分とするエチレン含有量が６０重量％以
上の共重合体と低分子材料とを混合して得られ、上記共
重合体よりなる三次元連続網状骨格間に該低分子材料が
保持されてなることを特徴とする高分子網状構造体、及
び（２）エチレンとプロピレンとを主成分とするエチレ
ン含有量が６０重量％以上の共重合体と低分子材料とを
該共重合体の含有量が３０重量％以下の割合となるよう
に用いて混合することを特徴とする上記（１）記載の高
分子網状構造体の製造方法を提供する。

【０００８】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明の高分子網状構造体は、内部連通空間を有す
る三次元連続網状骨格体がエチレン−プロピレン系共重
合体により構成されたものである。

【０００９】かかる共重合体は、エチレンとプロピレン
とを主成分とするエチレン・プロピレン系ゴム（ＥＰ
Ｒ）であり、エチレン含有量が６０重量％以上である必
要がある。エチレン含有量が６０重量％未満では高分子
網状構造体の物性に劣る。好ましくは６５重量％以上、
更に好ましくは７０重量％以上であるが、その上限は９
５重量％、特に９０重量％であることが好ましい。ま
た、三次元連続網状骨格は、結晶構造、凝集構造等の硬
質ブロック部分と、アモルファス構造などの軟質ブロッ
ク部分とを一緒に持ち合わせていることが好ましく、こ
のためＥＰＲの結晶化度は３％以上、好ましくは５％以
上、最も好ましくは８％以上であることが好ましいが、
その上限は６０％、特に５０％であることが好ましい。
更に、エチレンのブロック性を表すポリエチレン部の融
点（Ｔｍ）は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）で２５℃
以上、好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以
上とすることが望ましい。なお、共重合体の数平均分子
量は、２００００以上、好ましくは３００００以上、更
に好ましくは４００００以上とすることがよい。

【００１０】上記共重合体は、必要によりエチレンとプ
ロピレン以外の共重合成分を含んでいても良い。この共
重合成分としては、例えば１，５−ヘキサジエン、１，
４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデン
・ノルボルネン等が挙げられ、エチレン、プロピレンに
これら第三成分を配合して、ＥＰＤＭとしてもよい。こ
の場合、第三成分の含有量は共重合体全体の１〜１５重
量％、好ましくは２〜１０重量％とすることが望まし
い。

【００１１】更に、本発明にかかる三次元連続網状骨格
は、上記ＥＰＲ、ＥＰＤＭを例えば水酸基などの親水基
や、ニトロ基等の親油基をつけて変性し、その特性を変
えることも用途によっては有効である。

【００１２】このような共重合体から構成される三次元
連続網状骨格は、図１に示すようなミクロ構造を有す
る。なお、図１において、１は上記共重合体からなる三
次元連続網状骨格、２は内部連通空間であり、この内部
連通空間２内に後述する低分子材料が保持される。ここ
で、図１において、骨格１の平均径ｄは８μｍ以下、好
ましくは０．５〜５μｍの範囲、またセルの平均径Ｄは
８０μｍ以下、好ましくは１〜５０μｍの範囲であるも
のが望ましい。更に空孔率は４０％以上、好ましくは５
０〜９５％の範囲であることが望ましい。

【００１３】一方、上記内部連通空間内に保持される低
分子材料としては、固体でも液体でもよく、用途に応じ
て種々のものが使用可能である。低分子材料が有機材料
であれば、その数平均分子量は２００００未満であり、
好ましくは１００００以下、更に５０００以下であるも
のがよい。低分子材料としては特に制限はないが、次の
ものを例示することができる。軟化剤：鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴム
用、或いは樹脂用軟化剤。鉱物油系としては、アロマテ
ィック系、ナフテン系、パラフィン系等のプロセス油な
どが挙げられる。植物油としては、ひまし油、綿実油、
あまに油、菜種油、大豆油、パーム油、やし油、落花生
油、木ろう、パインオイル、オリーブ油など。可塑剤：フタル酸エステル、フタル酸混基エステル、
脂肪族二塩基酸エステル、グリコールエステル、脂肪酸
エステル、リン酸エステル、ステアリン酸エステル等の
各種エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、その他プラ
スチック用可塑剤、又はフタレート系、アジペート系、
セバケート系、フォスフェート系、ポリエーテル系、ポ
リエステル系などのＮＢＲ用可塑剤。粘着付与剤：クマロン樹脂、クマロン−インデン樹
脂、フェノールテルピン樹脂、石油系炭化水素、ロジン
誘導体等の各種粘着付与剤（タッキファイヤー）。オリゴマー：クラウンエーテル、含フッ素オリゴマ
ー、ポリブテン、キシレン樹脂、塩化ゴム、ポリエチレ
ンワックス、石油樹脂、ロジンエステルゴム、ポリアル
キレングリコールジアクリレート、液状ゴム（ポリブタ
ジエン、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエン−アク
リロニトリルゴム、ポリクロロプレン等）、シリコーン
系オリゴマー、ポリ−α−オレフィン等の各種オリゴマ
ー。滑剤：パラフィン、ワックス等の炭化水素系滑剤、高
級脂肪酸、オキシ脂肪酸等の脂肪酸系滑剤、脂肪酸アミ
ド、アルキレンビス脂肪酸アミド等の脂肪酸アミド系滑
剤、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコ
ールエステル、脂肪アルコール、多価アルコール、ポリ
グリコール、ポリグリセロール等のアルコール系滑剤、
金属石鹸、混合系滑剤等の各種滑剤。

【００１４】その他、ラテックス、エマルジョン、液
晶、歴青組成物、粘土、天然のデンプン、糖、更に無機
系のシリコンオイル、フォスファゼン等も使用すること
ができる。更に、牛油、豚油、馬油等の動物油、鳥油、
魚油、蜂蜜、果汁、チョコレート、ヨーグルトなどの乳
製品、炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、アルコール
系、フェノール系、エーテル系、アセタール系、ケトン
系脂肪酸系、エステル系、窒素化合物系、硫黄化合物系
等の有機溶剤、あるいは種々の薬効成分、土壌改良剤、
肥料類、石油類、水、水溶液なども用いることができ
る。

【００１５】更に、本発明においては、上述した材料以
外に、必要に応じて更に次のような充填剤を配合しても
よい。即ち、クレー、珪藻土、カーボンブラック、シリ
カ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸化
アルミニウム等の鱗片状無機充填剤、各種の金属粉、木
片、ガラス粉、セラミック粉、粒状乃至粉末ポリマー等
の粒状乃至粉末状固体充填剤、その他各種の天然又は人
工の短繊維、長繊維（例えば、わら、毛、ガラスファイ
バー、金属ファイバー、その他各種のポリマーファイバ
ー等）などを配合することができる。

【００１６】本発明の高分子網状構造体は、上述したよ
うにエチレン−プロピレン系共重合体で構成された三次
元連続網状骨格間（内部連通空間内）に低分子材料が保
持されているものであるが、この場合、できる限り少量
の共重合体によって三次元連続網状骨格を形成すること
が望ましい。

【００１７】ここで、三次元連続網状骨格を構成する共
重合体の量をＡ、低分子材料の量をＢとしたとき、共重
合体の重量分率［｛Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００｝］が、３
０％以下、好ましくは７〜２５％以下であることが望ま
しい。

【００１８】本発明の高分子網状構造体は、上述した所
定量のエチレン−プロピレン系共重合体と低分子材料及
び必要に応じてその他の成分を、該共重合体が三次元連
続網状骨格構造を形成しうる混合条件にて混合すること
により得ることができる。

【００１９】具体的には、高剪断型混合機などの高速撹
拌機を用い、撹拌速度を３００ｒｐｍ以上、好ましくは
５００ｒｐｍ以上、更に好ましくは１０００ｒｐｍ以上
として混合することが推奨される。高速に撹拌しない場
合、例えばロールやローター型ミキサー、シリンダー型
ミキサーを用い、低速度で混合した場合では、目的とす
るエチレン−プロピレン系共重合体の均一な三次元連続
網状骨格構造を得ることは困難である。また、混合温度
は１００〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃の範
囲が望ましく、混合時間は１〜１２０分、好ましくは２
〜９０分程度がよい。

【００２０】なお、上述した混合を行った後、硫黄や有
機過酸化物等の加硫剤を混合するか、あるいは電子線照
射するなどの方法で架橋を行うことができる。

【００２１】このようにして得られる高分子網状構造体
は、網目の詰まったエチレン−プロピレン共重合体の三
次元連続網状骨格間に上述した低分子材料が保持された
構造を有し、弾性率を極めて低い範囲までコントロール
することができる。このため本発明の高分子網状構造体
は幅広い産業分野、特に家電、スポーツ用品、産業機
器、精密機器、輸送機器、建築、土木、医療、レジャー
等の分野における商品の提供が可能である。例えば、防
振・制振・緩衝材として、シール材、パッキング、ガス
ケット、グロメット等の固定部材、マウント、ホルダ
ー、インシュレーター等の支持部材、ストッパー、クッ
ション、バンパー等の緩衝部材が挙げられる。更に、衝
撃吸収材としてグラブ、ミット、ゴルフクラブ、テニス
ラケット等のスポーツ用品、靴中底用、各種玩具、オー
ディオ機器、電子・電気機器、あるいはベッド、椅子、
特に長時間同じ姿勢を続ける医療用ベッド、理容用・美
容用ベッド、観劇用椅子、さらには振動を受ける車両用
材料として好適に用いられる。

【００２２】また、義足、義手、ロボット、心電図測定
用電極材、低周波治療器用電極材などの医療機器にも用
いることができる。更に、超低硬度ゴムとしてＯＡ機器
用、免震ゴム、防振ゴム、さらにはレース用タイヤなど
にも用いることができる。その他、低硬度プラスチック
として各種の成形材料にも用いることができる。更に、
低分子材料の外部への放出のコントロールが可能である
ため、芳香剤、医療用剤、機能材などの放出性を利用し
た各種徐放性材料にも用いられる。特に、紙（紙以外の
薄葉体状物を含む）送りゴムロール、例えば複写機、プ
リンター等のＯＡ機器や現金自動取引装置（ＡＴＭ）、
両替機、計数機、自動販売機、キャッシュディスペンサ
ー（ＣＤ）等の各種送りロールに適している。

【００２３】

【発明の効果】本発明の高分子網状構造体は、エチレン
−プロピレン系共重合体で構成された三次元連続網状骨
格間に低分子材料が保持され、多孔質材料に低分子材料
が封入された構造を有し、それ自体がクッション材料等
として、あるいは低分子材料の滲みだしを利用するなど
広い用途に利用することができる。

【００２４】また、本発明の製造方法は、かかる構造体
を容易かつ確実に製造することができる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。

【００２６】［実施例、比較例］エチレン−プロピレン
系共重合体として、表１に示したエチレン含有量、結晶
化度、ポリエチレン部の融点（Ｔｍ）、数平均分子量の
ものを用いると共に、同表に示す低分子材料を用い、エ
チレン−プロピレン系共重合体と低分子材料とを同表に
示す混合率で高剪断型混合機により同表に示す撹拌条件
において撹拌して高分子網状構造体を得た。

【００２７】得られた高分子網状構造体について、骨格
の平均径とセルの平均径を求めた。結果を表１に併記す
る。

【００２８】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の網状構造体のセル構造を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１三次元連続網状構造２内部連通空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若菜裕一郎東京都小平市小川東町３−５−５−763 (72)発明者深堀美英東京都八王子市散田町２−９−７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレンとプロピレンとを主成分とする
エチレン含有量が６０重量％以上の共重合体と低分子材
料とを混合して得られ、上記共重合体よりなる三次元連
続網状骨格間に該低分子材料が保持されてなることを特
徴とする高分子網状構造体。
【請求項２】エチレンとプロピレンとを主成分とする
エチレン含有量が６０重量％以上の共重合体と低分子材
料とを該共重合体の含有量が３０重量％以下の割合とな
るように用いて混合することを特徴とする請求項１記載
の高分子網状構造体の製造方法。