JPH1143551A - 熱可塑性エラストマー発泡体 - Google Patents

熱可塑性エラストマー発泡体

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JPH1143551A
JPH1143551A JP18441397A JP18441397A JPH1143551A JP H1143551 A JPH1143551 A JP H1143551A JP 18441397 A JP18441397 A JP 18441397A JP 18441397 A JP18441397 A JP 18441397A JP H1143551 A JPH1143551 A JP H1143551A
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JP
Japan
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foaming
mixture
thermoplastic elastomer
dispersant
pts
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Withdrawn
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JP18441397A
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English (en)
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Yoshiyuki Iokura
吉幸 五百蔵
Junichi Ota
淳一 大田
Hiroshi Takino
寛志 滝野
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い発泡倍率を有し、発泡の制御が容易で、
独立気泡でセル径が小さく且つ均一に分散した、柔軟性
を有する熱可塑性エラストマー発泡体を提供する。 【解決手段】 オレフィン系熱可塑性樹脂、ゴム成分
に、分散剤を添加し、これに発泡剤を内包したプラスチ
ック微小球を添加した混合物を発泡・押し出して得られ
る熱可塑性エラストマー発泡体で、オレフィン系熱可塑
性樹脂とゴム成分を予め動的架橋しても良く、及び/又
は分散剤と微小球を予めマスターバッチ化しても良い熱
可塑性エラストマー発泡体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高い発泡倍率を有
し、発泡の制御が容易で、独立気泡でセル径が小さく且
つ均一に分散した、柔軟性を有する熱可塑性エラストマ
ー発泡体に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックの発泡方法として例えばア
ゾジカルボンアミド等の分解型発泡剤がよく用いられて
いるが、発泡倍率が小さく、せいぜい2倍までである。
またセルの径が大きくなりすぎたり、逆に小さかったり
するためセルの分散が不均一になりやすい。プラスチッ
クまたはガラスの中空微小球をプラスチック系硬質マト
リックス中に分散させたものはシンタクチックフォーム
として知られている(プラスチックフォームハンドブッ
ク、昭和48年、第212〜218頁、日刊工業新聞
社)。しかし、このシンタクチックフォームはプラスチ
ック系硬質マトリックス中に分散させるため、成型物は
耐圧縮性はあるが柔軟性のない硬いものとなり、曲げる
と白化(結晶化)したり、元の形状に戻ることがなくエ
ラストマー的な性質を保持していないため、ドアのシー
ル材や緩衝材(クッション材)などには使用できない。
【0003】またイソブタンを内包した熱膨張性マイク
ロカプセルをエラストマーまたはゴムに配合して射出、
押し出し成形することが、ポリマーダイジェスト199
6、7、第106〜108頁に記載されている。このマ
イクロカプセルは膨張後の粒径が50〜120μmで1
00%完全な独立気泡であり、熱可塑性樹脂、エラスト
マー、ゴムに利用した場合、表面平滑性に優れ、膨張状
態が均一で、複雑な成形も容易であると記載されている
が、ミクロに見ると熱膨張性マイクロカプセル(バルー
ン)が均一に分散していないため極端に強度の弱いとこ
ろが存在し、物性に問題点を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は高い発
泡倍率を有し、発泡の制御が容易で、独立気泡でセル径
が小さく且つ均一に分散した、柔軟性を有する熱可塑性
エラストマー発泡体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明はオ
レフィン系熱可塑性樹脂、ゴム成分に、分散剤を添加
し、これに発泡剤を内包したプラスチック微小球を添加
した混合物を発泡・押し出して得られる熱可塑性エラス
トマー発泡体に係る。
【0006】本発明の第2の発明はオレフィン系熱可塑
性樹脂とゴム成分が予め動的架橋されたオレフィン系熱
可塑性エラストマーに、分散剤を添加し、これに発泡剤
を内包したプラスチック微小球を添加した混合物を発泡
・押し出して得られる熱可塑性エラストマー発泡体に係
る。
【0007】本発明の第3の発明はオレフィン系熱可塑
性樹脂、ゴム成分に、予め分散剤と発泡剤内包プラスチ
ック微小球を発泡温度以下で混合して得られた未発泡の
混合物(マスターバッチ)を添加した混合物を発泡・押
し出して得られる熱可塑性エラストマー発泡体に係る。
【0008】本発明の第4の発明はオレフィン系熱可塑
性樹脂とゴム成分が予め動的架橋されたオレフィン系熱
可塑性エラストマーに、予め分散剤と発泡剤内包プラス
チック微小球を発泡温度以下で混合して得られた未発泡
の混合物(マスターバッチ)を添加した混合物を発泡・
押し出して得られる熱可塑性エラストマー発泡体に係
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のオレフィン系の熱可塑性
樹脂としては、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエ
チレン(PE)、ポリスチレン(PS)、エチレン−ビ
ニルアセテート共重合体(EVA)、エチレン−ビニル
アルコール共重合体(EVOH)、ポリブチレン等が挙
げられる。
【0010】本発明のゴム成分としては、例えば天然ゴ
ム(NR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPD
M)、エチレンプロピレンゴム(EPM)、イソプレン
ゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニ
トリルブタジエンゴム(NBR)、ポリブタジエンゴム
(BR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴ
ム(X−IIR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げ
られ、オレフィン系熱可塑性樹脂100重量部に対して
5〜80重量部程度用いるのが好ましい。
【0011】本発明の発泡剤を内包したプラスチック微
小球(バルーンということがある)の発泡剤としては、
例えばブタン、ペンタン、シクロペンタン、トリクロロ
フルオロメタン(R11)、クロロジフルオロエタン
(R142b)、トリクロロトリフルオロエタン(R1
13)等が挙げられ、この発泡剤を内包するプラスチッ
クとしては、例えば塩化ビニリデン、アクリロニトリル
等の重合体、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重
合体、メチルメタアクリレート(MMA)とアクリロニ
トリルの共重合体などが挙げられる。市販品としては、
例えば日本フェライト株式会社のエクスパンセル 09
1,461,461DU,551、また松本油脂製薬株
式会社のマツモトマイクロスフェアー F−30,F−
50,F−80等が挙げられる。これらバルーンはオレ
フィン系熱可塑性樹脂とゴム成分の合計量100重量部
に対して0.5〜10重量部程度用いるのが好ましい。
【0012】分散剤(キャリヤー)としては、例えばプ
ラスチック微小球の殻の軟化点より低い融点を持つ、熱
可塑性の材料が好ましく、例えば脂肪酸またはその変成
材料であるエチレンビニルアセテート(EVA)、アク
リル酸ワックス、ビニルアセテートワックスや、エチレ
ンブタジエンアクリロニトリル(EBA)、PP、PE
等が挙げられる。分散剤はバルーン100重量部に対し
て30〜70重量部程度用いるのが好ましい。
【0013】本発明の第1の発明において、熱可塑性エ
ラストマー発泡体は、例えば上記オレフィン系の熱可塑
性樹脂、ゴム成分、分散剤を押し出し機に投入し、さら
に発泡剤を内包したプラスチック微小球の混合物を投入
して、発泡・押し出し成形することにより得られる。押
し出し条件は、例えば加工温度約120〜200℃、押
し出し速度100〜200g/min程度が好ましい。押し
出して得られた発泡体は引き取り機で引き取りながら、
サイジングダイにて所定の形状に成形した後、浸水式あ
るいはシャワー式等により冷却成形される。その後、切
断機により所定の長さに切断して製品とされる。本発明
の発泡体の発泡倍率は通常約2.5〜3.5倍程度が好ま
しい。
【0014】本発明においては、オレフィン系の熱可塑
性樹脂とゴム成分が予め動的架橋されたオレフィン系熱
可塑性エラストマーを用いるのが特に好ましい。動的架
橋(Dynamic Valucanization)とは、熱可塑性プラス
チックのマトリックス中にゴムをブレンドし、架橋剤と
ともに混練りしながらゴムを高度に架橋させ、しかもそ
のゴムを微細に分散させるプロセスをいう。例えばオレ
フィン系熱可塑性樹脂、ゴム成分、亜鉛華、ステアリン
酸を押出機中にて180〜190℃で混練、溶融したと
ころにテトラメチルチウラムジスルフィドと2−ベンゾ
チアジルジスルフィド(架硫促進剤)等を添加、更に硫
黄(架橋剤)を添加し押出すと、このときゴムが架橋す
る。このような動的架橋を行うと、熱可塑性エラストマ
ー中にゴム成分がミクロに分散し、両者の界面での親和
力が高く、高倍率に発泡しようとするバルーンをマトリ
ックス(熱可塑性エラストマーとゴム成分のアロイ)が
裂けることなく包み込み、セル荒れや高発泡時に現れる
表面の裂け目が発生せず、また機械的強度も向上し好ま
しい。また動的架橋されたことにより、樹脂の溶融温度
が高く、バルーンの発泡温度が低くても、架橋しないも
のに比べて、かなり低い温度で表面状態の良い加工が可
能であり好ましい。
【0015】また本発明においては、発泡剤内包プラス
チック微小球と分散剤を発泡温度以下で混合して得られ
た未発泡の混合物(マスターバッチ)を用いるとバルー
ンが高度に分散可能となり、バルーンの添加可能な量が
多くなり、それに伴い表面状態の優れた高発泡が可能と
なり好ましい。マスターバッチとは主材料に配合剤、分
散剤などを添加混合することが必要な場合、まず配合剤
と分散剤を混合しておき、その混合物と主材料を混合す
ると、その他の混合方法より、配合剤の分散が良く、加
工しやすいものが得られるが、この予め混合したものを
指す。本発明においては、主材料は熱可塑性エラストマ
ー、配合剤はバルーン、分散剤はEVA等である。
【0016】本発明の第2〜4の発明において、押し出
し成形方法、押し出し条件、冷却方法等は第1の発明と
同様であり、発泡体の発泡倍率も通常約2.5〜3.5倍
程度が好ましい。例えば第2の発明では予め動的架橋さ
れたオレフィン系熱可塑性エラストマー、分散剤、バル
ーンを押し出し機に投入する方法、第3の発明ではオレ
フィン系熱可塑性樹脂、ゴム成分及びマスターバッチを
同時に押し出し機に投入する方法、第4の発明では予め
動的架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマーとマ
スターバッチを同時に押し出し機に投入する方法等を挙
げることができる。
【0017】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。
尚、単に部または%とあるは重量部または重量%を示
す。 実施例1 ポリプロピレン(PP)[押出成形用メルトフローレー
ト(MFR)=2g/10min、230℃]58部とエチ
レンプロピレンゴム(EPDM)42部の配合比で押出
機に投入し、さらに分散剤としてエチレンビニルアセテ
ート(EVA)2.5 部(2.5%)、バルーンとして
発泡剤内包熱可塑性プラスチック微小球(日本フェライ
ト株式会社製、エクスパンセル 91DU)を全量に対
して5%投入して、押出成形をした。
【0018】押出条件は、押出機としてIKG社製PM
S40−25型を用い、スクリューは直径40mm、L/
D=25、フルフライト圧縮比2.5、押出機のダイの
直径5mm×4のストランドダイ、押出速度200g/min
とした。押し出し温度フィードゾーン160℃、コンプ
レッションゾーン180℃、メータリングゾーン185
℃、ダイ部分185℃、スクリュー回転数50RPMと
した。その結果、表1に示す特性を有するエラストマー
発泡体が得らた。
【0019】発泡倍率はミラージュ貿易(株)の高精度
電子比重計MD−200Sを使用した。セルの形状は立
方体状に切り出し各断面におけるセルの形をみた。全部
のセルの形状が概略球状を保っている場合○、全部のセ
ルの形状が凹んだ球形状をしている場合△、殆どのセル
の形状が球状から著しく変形している場合×とした。セ
ルの分散性は、押出物断面の単位面積当たりのセルの個
数を場所ごとにとり、そのばらつきでみた。平均からの
ばらつきがセルの個数の50%以上の場合×、30%以
上の場合が△、10%以上の場合が○、それ以下が◎と
した。セルの大きさ(単位μm)はマイクロスコープで
拡大、各セルの直径を測り平均をとった。バルーンは球
体であるため直径を測るのは容易である。化学発泡の場
合セルは円柱に近い形状となり断面の直径の平均をセル
径とした。セルの状態は、立方体状に切り出し各断面に
おける一つ一つのセルの形状を比較した。浸水時の吸水
量は、24時間室内放置の試験片を水の中に1分間浸漬
させ20回圧縮変形させてから取り出し、表面の余分な
水分をふき取った後、重量をはかり吸水量を測った。
【0020】実施例2 EPDM、加硫剤、PPを押し出し機で混練加硫するこ
とで、予め動的架橋したものを用いた以外は実施例1と
同様にしてエラストマー発泡体を得た。その特性を表1
に示す。 実施例3 分散剤のEVAとバルーンのエクスパンセル 91DU
を予め分散剤の融点以上でかつバルーンの発泡温度以下
で加熱混合してマスターバッチ化したものを用いた以外
は実施例1と同様にしてエラストマー発泡体を得た。そ
の特性を表1に示す。
【0021】実施例4 PPとEPDMを実施例2と同様に予め動的架橋したも
のを用い、分散剤のEVAとバルーンのエクスパンセル
91DUを実施例3と同様に予めマスターバッチ化し
たものを用いた以外は実施例1と同様にしてエラストマ
ー発泡体を得た。その特性を表1に示す。 比較例1 分散剤のEVAを使用しなかった以外は実施例1と同様
にしてエラストマー発泡体を得た。その特性を表2に示
す。
【0022】比較例2 分散剤のEVAを使用しなかった以外は実施例2と同様
にしてエラストマー発泡体を得た。その特性を表2に示
す。 比較例3 バルーンの代わりに分解性発泡剤としてアゾジカルボン
アミド(セイマルクM−71、分解温度190℃以上)
を5部使用し、その他は比較例2と同様にしてエラスト
マー発泡体を得た。その特性を表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、高い発泡倍率を有し、
発泡の制御が容易で、独立気泡でセル径が小さく且つ均
一に分散した、柔軟性を有する熱可塑性エラストマー発
泡体を得ることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン系熱可塑性樹脂、ゴム成分
    に、分散剤を添加し、これに発泡剤を内包したプラスチ
    ック微小球を添加した混合物を発泡・押し出して得られ
    る熱可塑性エラストマー発泡体。
  2. 【請求項2】 オレフィン系熱可塑性樹脂とゴム成分が
    予め動的架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー
    に、分散剤を添加し、これに発泡剤を内包したプラスチ
    ック微小球を添加した混合物を発泡・押し出して得られ
    る熱可塑性エラストマー発泡体。
  3. 【請求項3】 オレフィン系熱可塑性樹脂、ゴム成分
    に、予め分散剤と発泡剤内包プラスチック微小球を発泡
    温度以下で混合して得られた未発泡の混合物(マスター
    バッチ)を添加した混合物を発泡・押し出して得られる
    熱可塑性エラストマー発泡体。
  4. 【請求項4】 オレフィン系熱可塑性樹脂とゴム成分が
    予め動的架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー
    に、予め分散剤と発泡剤内包プラスチック微小球を発泡
    温度以下で混合して得られた未発泡の混合物(マスター
    バッチ)を添加した混合物を発泡・押し出して得られる
    熱可塑性エラストマー発泡体。
JP18441397A 1997-05-27 1997-06-24 熱可塑性エラストマー発泡体 Withdrawn JPH1143551A (ja)

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