(57)【要約】スコーチのない柔軟性、回復性に優れるメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体及びメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体の製造方法を提供する。  メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部とからなる組成物を必須成分とし、必須成分組成物１００重量部に対してポリエチレン樹脂及び／又は酢酸ビニル樹脂を０〜４０重量部配合し、充填剤を２０〜１５０重量部配合し、さらに、有機過酸化物、発泡剤、発泡助剤及び軟化剤を添加してなる混和物を加熱発泡させて連続気泡を形成してメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体を得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部とからなる組成物を必須成分とする混和物を加熱発泡させて連続気泡を形成してなるメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体。
【請求項２】
必須成分組成物１００重量部に対してポリエチレン樹脂及び／又は酢酸ビニル樹脂が０〜４０重量部配合されている請求の範囲第１項記載のメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体。
【請求項３】
必須成分組成物１００重量部に対して充填剤が２０〜１５０重量部配合されている請求の範囲第１項又は第２項記載のメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体。
【請求項４】
メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部とからなる組成物に有機過酸化物、発泡剤、発泡助剤、軟化剤及び充填剤を添加し、次いで、プレス中の金型に充填して加圧下で加熱し、さらに、常圧にて発泡させた後当該気泡を連続化することを特徴とするメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体の製造方法。
【請求項５】
必須成分組成物１００重量部に対してポリエチレン樹脂及び／又は酢酸ビニル樹脂を０〜４０重量部配合する請求の範囲第４項記載のメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム（以下、「ＥＰＤＭ」ともいう。）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、防音性により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。また、ポリエチレン系連続気泡体は、断熱性、吸音性、耐薬品性に優れているため、エアコン内の断熱材、自動車のドアミラー内の吸音材、バクテリアの担体、塗布材等の各種用途に広く利用されている。
また、重合触媒としてメタロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂に、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を添加した発泡性組成物を整形し、次いで常圧下で加熱発泡して発泡体を成形し、該発泡体に機械的変形を加えて気泡を連通化するメタロセン系ポリエチレン連続気泡体の製造方法が提案されている（日本国特開２００１−２２６５１１号公報参照）。
しかしながら、前記ＥＰＤＭ系連続気泡体は表面ブルーム（析出現象）が発生しやすく、耐油、耐屈曲げ裂性が悪く、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発泡体にあっては、架橋調整が難しく、独立気泡が連続気泡に成りにくいという問題点があった。また、前記ポリエチレン系連続気泡体は、ＥＰＤＭ系連続気泡体に比べて柔軟性、弾力性、圧縮時の回復性に劣るという問題点があった。
また、前記メタロセン系ポリエチレン連続気泡体は、発泡剤に４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を使用する必要があり、厚みのある発泡体が得られないという問題点があった。
そこで、本発明は、有機過酸化物による架橋に適したメタロセン系ポリエチレン樹脂と柔軟性、回復性に優れているエチレンプロピレンジエン共重合体ゴムとを混合した組成物を必須成分として発泡すれば、架橋と発泡とのバランスがとれ、メタロセン系ポリエチレン樹脂とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴムが各々単独に有している連続気泡体の問題点を克服してスコーチのない柔軟性、回復性に優れる連続気泡体を得ることができるという刮目すべき知見を得、当該技術的課題を達成したものである。
【発明の開示】
【０００３】
本発明に係るメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体は、メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部とからなる組成物を必須成分とする混和物を加熱発泡させて連続気泡を形成してなるものである。
また、本発明は、前記メタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体において、必須成分組成物１００重量部に対してポリエチレン樹脂及び／又は酢酸ビニル樹脂を０〜４０重量部配合してなるものである。
また、本発明は、前記いずれかのメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体において、必須成分組成物１００重量部に対して充填剤を２０〜１５０重量部配合してなるものである。
また、本発明に係るメタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体の製造方法は、メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部とからなる組成物に有機過酸化物、発泡剤、発泡助剤、軟化剤及び充填剤を添加し、次いで、プレス中の金型に充填して加圧下で加熱し、さらに、常圧にて発泡させた後、当該気泡を連続化するものである。
さらに、本発明は、前記メタロセン−エチレンプロピレンジエン共重合体ゴム系連続気泡体の製造方法において、必須成分組成物１００重量部に対してポリエチレン樹脂及び／又は酢酸ビニル樹脂を０〜４０重量部配合するものである。
本発明によれば、メタロセン系ポリエチレン樹脂とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴムとを混合した組成物を必須成分とし、該組成物に充填剤を添加した混和物を発泡させたので、架橋と発泡とのバランスがとれ、スコーチのない柔軟性、回復性に優れる連続気泡体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
実施の形態１．
本実施の形態に係るメタロセン−ＥＰＤＭ系連続気泡体は、メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とＥＰＤＭ７０〜３０重量部とからなる組成物を必須成分とし、当該組成物に有機過酸化物、発泡剤、発泡助剤、軟化剤及び充填剤を添加してなる混和物を加熱発泡させ、生成した気泡を連続させたものである。
メタロセン系ポリエチレン樹脂とＥＰＤＭとの配合割合はメタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部に対してＥＰＤＭ７０〜３０重量部とするのが良く、さらに好ましいのはメタロセン系ポリエチレン樹脂４０〜６０重量部に対してＥＰＤＭ６０〜４０重量部である。
前記メタロセン系ポリエチレン樹脂は、重合触媒としてメタロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂である。
前記ＥＰＤＭには、第３成分としてエチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン及びジクロペンタジエン等があるが、特に限定されない。
また、さらに必須成分組成物１００重量部に対して通常のポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）及び酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）から選ばれる少なくとも一種を０〜４０重量部配合してもよい。４０重量部以下の添加量であれば、発泡体の柔軟性及び回復性に優れ、４０重量部を超えて添加すれば、発泡体の柔軟性及び回復性に悪影響を与えるので好ましくない。
前記有機過酸化物は、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若しくは分子内に架橋結合を生じさせるラジカル発生剤としての有機過酸化物を用いる。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−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−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−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、及び、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等を使用することができる。
前記発泡剤としては、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のアゾ系化合物や、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のニトロソ系化合物や、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジット等のヒドラジット系化合物や、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジット、トリエンスルホニルセミカルバジット等のスルホニルセミカルバジット系化合物等を使用すればよい。
前記発泡助剤としては、尿素を主成分とする化合物、酸化亜鉛や酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸やステアリン酸等を主成分とする化合物、即ち、高級脂肪酸或いは高級脂肪酸の金属化合物を用いればよく、当該発泡助剤を発泡剤の種類に応じて添加すればよい。
前記軟化剤は、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を使用すればよい。
前記充填剤としては、クレー、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、シリカ、その他、常用のゴム配合剤等を用いればよい。当該充填剤を必要に応じて添加すればよく、充填剤の添加量は、メタロセン系ポリエチレン樹脂とＥＰＤＭとからなる組成物１００重量部に対して２０〜１５０重量部とするのが好ましい。充填剤の添加量が１５０重量部を超える場合には、発泡成形が阻害され、満足な発泡体が得られないので好ましくなく、２０重量部未満の添加量では出来高が少なすぎてコスト的に合わないので好ましくない。さらに好ましくは３０〜８０重量部である。
実施の形態２．
本実施の形態に係るメタロセン−ＥＰＤＭ系連続気泡体の製造方法は、メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部とからなる組成物に有機過酸化物、発泡剤、発泡助剤、軟化剤及び充填剤を添加して混和物とし、次いで、当該混和物をプレス中の金型に充填して加圧下で加熱し、さらに、常圧にて発泡させた後、当該気泡を機械的に連続化する。
前記製造方法は、用いた有機過酸化物や発泡剤等の発泡温度や架橋開始温度等により、公知の発泡方法及び適宜の発泡条件にて行うことができ、特に好適な製造方法を具体的に説明する。
メタロセン系ポリエチレン樹脂３０〜７０重量部とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム７０〜３０重量部からなる組成物に充填剤３０〜８０重量部とその外、ポリエチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、有機過酸化物、軟化剤、発泡剤、発泡助剤を添加して混和物とし、当該混和物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１．００〜１．０５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。
そして、前記発泡体（独立気泡体）を例えば等速二本ロール等により圧縮変形して気泡膜を破壊することにより、機械的に気泡を連通化して連続気泡体を得る。なお、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、独立気泡体の表面に無数の小孔を開けるようにすれば、気泡の連通化を促進させることができる。
【実施例】
【０００５】
実施例１〜１３、比較例１〜９
メタロセン系ポリエチレン樹脂としてアフィニティーＥＧ８１５０（商品名：密度：０．８６８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：０．５ｇ／１０分、ダウケミカル日本株式会社製）及びアフィニティーＥＧ８２００（商品名：密度：０．８７０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：５．０ｇ／１０分：ダウケミカル日本株式会社製）と、ＥＰＤＭ樹脂としてエスプレン５１４Ｆ（商品名：ムーニー粘度：３５ＭＬ（１＋４）１００℃、エチレン含有：７０％、ジエン含有：５．５％、住友化学株式会社製）とを表１（実施例）及び表２（比較例）に示す配合割合にて各組成物を得、該各組成物にポリエチレン樹脂としてＹＦ−３０（商品名：低密度ポリエチレン、密度：０．９２０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．１ｇ／１０分、日本ポリエチレン株式会社製）、酢酸ビニル樹脂としてＬＶ５４０（商品名：エチレン−酢酸ビニル共重合体、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．５ｇ／１０分：日本ポリエチレン株式会社製）、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイド、軟化剤としてプロセスオイル、充填剤としてタルク、発泡剤としてアゾジカルボンアミド及び発泡助剤として酸化亜鉛を表１及び表２に示す配合割合にて添加して各混和物を得、当該各混和物を１３０℃に加熱されたプレス内の金型（３２×１６０×１６０ｍｍ）に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で８０分間加熱し、各中間発泡体（３２×１６０×１６０ｍｍ）を生成した。
【表１】
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【表２】
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次いで、前記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、各発泡体（９０×３００×３００ｍｍ）を得た（実施例１〜１３、比較例２，３，５〜８）。
得られた各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回通過させて気泡膜を破壊させ、気泡を連通化させて各連続気泡体（実施例１〜１３、比較例２，３，５〜８）を得た。
得られた各連続気泡体の見掛け密度と圧縮応力と圧縮永久歪を表３（実施例）及び表４（比較例）に示す。
【表３】
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【表４】
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表３及び表４によれば、実施例１〜１３の連続気泡体は、柔軟性、弾力性、回復性に優れていることを確認できた。比較例１，４及び９  ではスコーチがひどく、満足な発泡体を得ることができなかった。比較例２，３，５〜８では発泡体は得られたが、柔軟性、回復性に劣っていた。なお、気泡体の見掛け密度、引張強度、伸び、圧縮応力及び圧縮永久歪の物性はＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して測定した。また、圧縮応力（２５％）５ｋＰａ未満のものが柔軟性に優れ、圧縮永久歪（２４ｈｒ）５％未満のものが回復性に優れていた。
比較例１０
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＬＶ５４０：商品名）５０重量部及びメタロセン系ポリエチレン樹脂（ＫＳ２４０：商品名：密度：０．８８０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．２ｇ／１０分：日本ポリエチレン株式会社製）５０重量部からなる組成物にジクミルパーオキサイド０．７重量部とアゾジカルボンアミド９．５重量部とを添加して得られる従来発泡体ＬＣ−１５０Ｇ（商品名：三和化工株式会社製）は、見掛け密度５０ｋｇ／ｍ３、引張強度０．１７ＭＰａ、伸び３００％、１０％圧縮応力３ｋＰａ，２５％圧縮応力５ｋＰａ，５０％圧縮応力８ｋＰａ、３０ｍｉｎ圧縮永久歪５．６％，２４ｈｒ圧縮永久歪２．９％であった。
本発明における発泡倍率は約１１倍（見掛け密度８６〜８９ｋｇ／ｍ３）であるから、前記従来発泡体が本発明における柔軟性と同等の柔軟性を得るには、２０倍（見掛け密度５０ｋｇ／ｍ３：計算式：樹脂密度÷見掛け密度×１０００）の発泡倍率が必要になることを確認できた。
本発明によれば、メタロセン系ポリエチレン樹脂とエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）をブレンドした連続気泡体を得ることができ、当該メタロセン−ＥＰＤＭ樹脂系連続気泡体は、柔軟性、弾力性、回復性に優れているから、クッション材や断熱材、吸音材等の用途に適用できる。
【国際調査報告】
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