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JPH0713153B2 - 連続気泡型オレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法 - Google Patents
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JPH0713153B2 - 連続気泡型オレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法 - Google Patents

連続気泡型オレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法

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JPH0713153B2
JPH0713153B2 JP29622790A JP29622790A JPH0713153B2 JP H0713153 B2 JPH0713153 B2 JP H0713153B2 JP 29622790 A JP29622790 A JP 29622790A JP 29622790 A JP29622790 A JP 29622790A JP H0713153 B2 JPH0713153 B2 JP H0713153B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、オレフィン系樹脂を主成分とした連続気泡
型架橋樹脂発泡体を製造する方法に関する。
〔従来の技術〕
オレフィン系樹脂発泡体は、広範な分野に利用されてい
るが、そのほとんどは独立気泡型の発泡体である。この
独立気泡型発泡体は、当然のことながら、吸水性域は通
気性を必要とする用途には不適である。また、衝撃緩衝
材用途についても反発弾性が大きいため使用方法に工夫
が必要であり、その使用範囲も限定される。
オレフィン系樹脂による連続気泡発泡体については、オ
レフィン系樹脂の持つ特徴からその用途を広げつつあ
る。このオレフィン系樹脂による連続気泡発泡体の製造
方法としては、一旦独立気泡の発泡体を製造し、これを
加熱膨張、或は機械的に加圧圧縮等によって気泡膜を破
壊し連続気泡化する方法が知られている。
このように、発泡化と連続気泡化とを別工程で行うので
はなく、一工程で連続気泡型のオレフィン系樹脂発泡体
を製造するのに適した方法について特公昭60−49657、6
2−89738、62−89739に提案されている。
この組成物は、オレフィン系樹脂100重量部、発泡剤1
〜20重量部、架橋剤の有機過酸化物0.3〜10重量部から
なる架橋発泡組成物にシリコーン油、シリコーンブロッ
クコポリマー、またはアルキル基やフェニル基で変性し
たシリコーン油を0.1〜10重量部添加すること、及び有
機過酸化物の10分半減温度(Tp)が100〜170℃であり、
発泡剤の発泡温度(Tf)が90〜160℃であって、かつ下
記の式 −10℃≦Tp−Tf≦50℃ を満足することを特徴としている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記公知の組成物は、発泡剤の分解温度と架橋剤の分解
温度の相対的関係を従来の発泡技術と逆転させ、三官能
モノマーとシリコーン油、またはシリコーンブロックコ
ポリマー、あるいはアルキル、フェニル基変性したシリ
コーン油の添加で発泡後の気泡径を微細でかつ均一度の
高いものとすることにより、均一かつ微細な連続気泡発
泡体が得られるものとしている。
しかしながら、これらの組成物を用いて得られる連続気
泡体の架橋度は低いものであり、三官能モノマーの添加
量、有機過酸化物の添加量をふやして架橋度を上げよう
とした場合、発泡と架橋のタイミングが合いにくくな
り、気泡荒れ、厚味方向の気泡径のばらつきが大きくな
る等満足な発泡体とはならない。
発泡体の架橋度が低い場合、熱により変形しやすく、ま
た繰り返し圧縮によりヘタリを生じやすく、実用上多く
の制約がでてくる。
このような問題を解決し、実用上良好な連続気泡発泡体
とするためには架橋度を30%、好ましくは50%以上にす
る必要がある。しかしながら、発泡時に架橋度を上げる
ことは前記のごとく問題がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者はこのような欠点を解消すべく鋭意検討した結
果、発泡工程においてアルコキシシランをオレフィン系
樹脂にグラフトし、該アルコキシシランを縮合反応架橋
させることにより解決できることを見出した。
即ち、オレフィン系樹脂に、発泡剤、有機過酸化物、α
−オレフィン変性シリコーンとともにアルコキシシラン
を配合し、該アルコキシシランを発泡工程においてオレ
フィン系樹脂に遊離ラジカル部位を発生させる有機過酸
化物によりグラフト反応させ、該アルコキシシランを縮
合反応架橋させ、連続気泡型オレフィン系樹脂架橋発泡
体とするものである。
本発明の方法によれば、高架橋度の連続気泡発泡体を得
ることができ、しかもアルコキシシランのグラフト化反
応及び縮合反応架橋を発泡工程で行なうことができるた
め特別の設備を必要としない。
本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。
かくして、本発明によれば、(A)オレフィン系樹脂10
0重量部、(B)分解開始温度が100〜150℃であるとと
もに前記オレフィン系樹脂の融点より20〜70℃高いもの
であり、かつ、分解完了温度が150〜210℃である発泡剤
1〜20重量部、(C)1分間半減温度が150〜190℃の有
機過酸化物0.3〜5重量部、(D)α−オレフィン変性
シリコーン0.1〜5.0重量部、および(E)一般式RnSi
(OR)4-nで表されるアルコキシシラン0.1〜5重量部 (但し、Rはビニル基、クロロ基、アミノ基、メルカプ
ト基、エポキシ基またはメタクリロ基、ORはメトキシ基
またはエトキシ基であり、nは1または2である。) を含有する連続気泡型オレフィン系樹脂架橋発泡性組成
物を発泡剤、有機過酸化物の分解温度以下でシート状に
成形し、次いで発泡剤、有機過酸化物の分解温度以上の
温度に加熱し、発泡させるとともに該発泡が進行する過
程において、アルコキシシランをオレフィン系樹脂にグ
ラフトさせ、該アルコキシシランによる縮合反応架橋を
させることを特徴とする連続気泡型オレフィン系樹脂架
橋発泡体の製造方法が提供される。
本発明で用いるオレフィン系樹脂としては、ポリエチレ
ン、ポリブテン−1、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系のホモポリマー;エチレンプロピレン共重合体、エ
チレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレー
ト共重合体等のポリオレフィン系ポリマーの共重合体;
塩素化ポリエチレン、アイオノマー、クロルスルフォン
化ポリエチレン等のポリオレフィン系ポリマーの誘電
体;これらの重合体の2種以上の混合物等がある。
本発明で用いる発泡剤は、その分解開始温度が100〜150
℃であるとともに前記オレフィン系樹脂の融点より20〜
70℃高いものであり、かつ、分解完了温度が150〜210℃
である発泡剤であればよく、発泡助剤を用いて分解開始
温度、分解完了温度を調節してもかまわない。
発泡剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾジカルボンアミド、p−トルエンスルホニルヒ
ドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,
4′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等が用
いられるが、これらの中でも、アゾジカルボンアミドが
発生ガス量、発泡助剤の効果、経済性等から最も好まし
い。
発泡剤は、オレフィン系樹脂100重量部に対して、通
常、1〜20重量部の割合でが適当であり、目的とする発
泡倍率、使用する発泡剤のガス発生量等から使用量はこ
の範囲内で決定する。
この発泡剤の分解開始温度が100℃未満であると、加工
が困難であり、組成物の混練工程で発泡剤が分解してし
まう危険があり、逆に、150℃を超えるものでは、樹脂
の粘度とのバランスがとれず、発生ガスの圧力で溶融樹
脂膜が破れて生成した気泡を保持できず、気泡が粗大に
なる。また、分解開始温度を使用するオレフィン系樹脂
の融点+20℃未満であると、発泡時に樹脂の粘度が追随
できず樹脂膜が破れてしまい気泡生成が困難となる。分
解開始温度が使用するオレフィン系樹脂の融点+70℃を
超えると、樹脂が流れてしまい気泡生成が困難となる。
なお、上記温度条件範囲は、単品の発泡剤では満足する
ことが困難な場合があるので、尿素化合物、酸化亜鉛、
亜鉛化合物、鉛系化合物等の分解促進剤を1〜10重量部
添加して、温度条件範囲を調節することが望ましい。ま
た、必要に応じて2種類の発泡剤を併用してもよい。
発泡剤の分解開始温度および分解完了温度は、示差熱天
秤において、10℃/分の昇温速度で測定したときの温度
−時間曲線の各点をいい、分解開始温度はその立ち上が
り点の温度であり、分解完了温度はそのピーク点であ
る。
本発明に用いる有機過酸化物は、その1分間半減温度が
150〜190℃のものであればよく、その中から、工程上の
都合や経済性から適宜言選定すればよい。具体例を1分
間半減温度とともに示すと、2,4−ジクロロベンゾイル
ペルオキシド(121℃)、ベンゾイルペルオキシド(130
℃)、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリ
メチルシクロヘキサン(148℃)、n−ブチル−4,4−ジ
(t−ブチルペルオキシ)バレレート(166℃)、ジク
ミルペルオキシド(171℃)、α,α′−ビス(t−ブ
チルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(175℃)、2,5
−ジメチル−2,6−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシ
ン−3(179℃)、t−ブチルペルオキシクメン(176
℃)等を挙げることができる。有機過酸化物は、オレフ
ィン系樹脂100重量部に対して、通常、0.3〜5重量部の
割合で配合する。
また、多官能性モノマー、連鎖移動剤を添加することに
よりグラフト性を改善することも可能である。
α−オレフィン変性シリコーンは、連続気泡を形成しか
つ連続気泡の形状を保持する役割を有するものであり、
ジメチルシリコーンをベースにα−オレフィンでSi側鎖
を変性したものであり、例えば、C10H20やC13H27による
50%変性のシリコーンなどのαオレフィン変性シリコー
ン界面活性剤が用いられる。配合割合は、オレフィン系
樹脂100重量部に対して、通常、0.1〜5.0重量部であ
る。
本発明で用いるアルコキシシランは一般式RnSi(OR)4-
nで表されるのが使用されるが、それらの中でも、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシランがより好ましい。アルコキシ
シランは、オレフィン系樹脂100重量部に対して、通
常、0.1〜5重量部の割合で配合される。
0.1重量部未満であると効果が十分に期待できず、5重
量部以上であると、その効果が増大せず不経済であり、
また、ブリード現象の発生するおそれがある。
その他、本発明の樹脂組成物には、防菌剤、防かび剤、
難撚剤、増量材、消臭剤、着臭剤等の添加も可能であ
る。
〔実施例〕
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明について更
に具体的に説明する。
[実施例−1] エチレン酢酸ビニル共重合体(密度0.93、MI 17.0)10
0重量部、アゾジカーボンアミド10重量部、酸化亜鉛1.0
重量部、尿素0.5重量部、抗酸化剤0.5重量部、α−オレ
フィン変性シリコーン界面活性剤0.3重量部、ジクミル
ペルオキシド(DCP)1.0重量部、ビニルトリス(2−メ
トキシエトキシ)シラン1.0重量部を混合し、65mmφ押
出機により1.0mm厚のシートを作成し、これを180℃の熱
風循環炉の中に5分間入れ発泡を行い、次いで炉より取
り出して冷却し良好な発泡体を得た。この発泡体の測定
結果を表−1に示す。
[実施例−2] エチレン酢酸ビニル共重合体(密度0.93、MI 17.0)10
0重量部、アゾジカーボンアミド10重量部、酸化亜鉛1.0
重量部、尿素0.5重量部、抗酸化剤0.5重量部、α−オレ
フィン変性シリコーン界面活性剤0.3重量部、DCP1.0重
量部、ビニルトリエトキシシラン1.0重量部を混合し、6
5mmφ押出機により1.0mm厚のシートを作成し、これを18
0℃の熱風潤滑炉の中に5分間入れ発泡を行い、次いで
炉より取り出して冷却し良好な発泡体を得た。この発泡
体を65℃、湿度90%の条件に24時間おいた。
この発泡体の測定結果を表−1に示す。
[比較例−1] エチレン酢酸ビニル共重合体(密度0.93、MI 17.0)10
0重量部、アゾジカーボンアミド10重量部、酸化亜鉛1.0
重量部、尿素0.5重量部、抗酸化剤0.5重量部、α−オレ
フィン変性シリコーン界面活性剤0.3重量部、DCP1.0重
量部を混合し、65mmφ押出機により1.0mm厚のシートを
作成し、これを180℃の熱風循環炉の中に5分間入れ発
泡を行い、次いで炉より取り出して冷却し良好な発泡体
を得た。この発泡体の測定結果を表−1に示す。
[比較例−2] エチレン酢酸ビニル共重合体(密度0.93、MI 17.0)10
0重量部、アゾジカーボンアミド10重量部、酸化亜鉛1.0
重量部、尿素0.5重量部、抗酸化剤0.5重量部、α−オレ
フィン変性シリコーン界面活性剤0.3重量部、DCP3.0重
量部を混合し、65mmφ押出機により1.0mm厚のシートを
作成し、これを180℃の熱風循環炉の中に5分間入れ発
泡を行い、次いで炉より取り出して冷却し発泡体を得
た。しかし、この発泡体の断面を見ると、表面部は比較
的良好であるが、中央部では気泡が立ち、また気泡径も
大きく、全体として不均一な発泡体となった。この発泡
体の測定結果を表−1に示す。
[発明の効果] 本発明によれば、従来提案されている方法で得られる発
泡体よりも、高架橋度の連続気泡発泡体を得ることが出
来る。また、本発明によるアルコキシシランのグラフト
化反応、縮合反応架橋は発泡工程で行われるため、特別
な設備は必要でない。
本発明の方法による発泡体は、吸水性、通気性、耐候性
に優れ、柔軟で、風合いの良いオレフィン系樹脂の連続
気泡発泡体であり、しかも高架橋度の発泡体であるため
圧縮回復性に優れ、シール材、パット材、緩衝材、カー
ペットアンダーレイ等に好ましく使用される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)オレフィン系樹脂100重量部、 (B)分解開始温度が100〜150℃であるとともに前記オ
    レフィン系樹脂の融点より20〜70℃高いものであり、か
    つ、分解完了温度が150〜210℃である発泡剤1〜20重量
    部、 (C)1分間半減期が150〜190℃の有機過酸化物0.3〜
    5重量部、 (D)α−オレフィン変性シリコーン0.1〜5.0重量部、
    および (E)一般式RnSi(OR)4-nで表されるアルコキシシラ
    ン0.1〜5重量部 (但し、Rはビニル基、クロロ基、アミノ基、メルカプ
    ト基、エポキシ基またはメタクロリル基、ORはメトキシ
    基またはエトキシ基であり、nは1または2である。) を含有する連続気泡型オレフィン系樹脂架橋発泡性組成
    物を発泡剤、有機過酸化物の分解開始温度未満の温度シ
    ート状に成形し、次いで発泡剤、有機過酸化物の分解温
    度以上の温度に加熱し、発泡させるとともに該発泡が進
    行する過程において、アルコキシシランをオレフィン系
    樹脂にグラフトさせ、該アルコキシシランによる縮合反
    応架橋をさせることを特徴とする連続気泡型オレフィン
    系樹脂架橋発泡体の製造方法。
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