(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー内にてスクリュー回転によって溶融状態になった熱可塑性エラストマー組成物に発泡剤注入口から発泡剤として二酸化炭素を供給して同組成物に混合し含浸させる工程と、得られた発泡剤含有熱可塑性エラストマー組成物を金型内に充填し発泡させる工程とを含む熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法において、
熱可塑性エラストマー組成物への発泡剤の供給を、同エラストマー組成物１ｃｍ3  に対する発泡剤のモル数で表される供給量０．００００２〜０．０００８（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）で、且つ、発泡剤注入口における発泡剤の注入圧力０．２〜７ＭＰａで行うことを特徴とする熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項２】
発泡剤注入口が臨む隣接スクリューフライト間空間を、発泡剤注入口よりも上流側の隣接スクリューフライト間空間に比べ大きくし、発泡剤注入口が臨む隣接スクリューフライト間空間における溶融エラストマー組成物の圧力を発泡剤の注入圧力よりも低くすることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性エラストマー組成物への発泡剤の供給を、スクリューに設けた発泡剤注入口から行うことを特徴とする請求項１または２に記載の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項４】
金型のキャビティ内への熱可塑性エラストマー組成物の充填時間を０．０１〜５秒にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性エラストマー組成物として熱可塑性エラストマーを３０重量％以上含む組成物を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項６】
熱可塑性エラストマー組成物としてポリエステル系熱可塑性エラストマーを３０重量％以上含む組成物を用いることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性エラストマー組成物としてポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを３０重量％以上含む組成物を用いることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法により製造されたことを特徴とする熱可塑性エラストマー発泡体。
【請求項９】
ショア硬度Ａで表される硬度５〜８０を有することを特徴とする請求項８記載の熱可塑性エラストマー発泡体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡剤を含む熱可塑性エラストマー組成物を金型に充填した後、同組成物を発泡させて発泡体を製造する熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法、および、同方法によって得られた熱可塑性エラストマー発泡体に関するものである。
【０００２】
本発明による発泡体は、柔軟性、衝撃吸収性、緩衝性、耐候性、接着性、リサイクル性、衛生性、クリーン性等の諸性質に優れた高機能化発泡体であり、これらの機能により、消音管システム、伸縮雨樋システム、各種パッキン製品といった分野や、上下水配管路、住宅の内外装材、車の内外装品、介護用品、半導体および液晶製造装置、液晶収納容器といった分野に利用できる。
【０００３】
【従来の技術】
従来、熱可塑性エラストマー組成物を発泡させることにより、弾性率の高い高機能化発泡体を得る試みがされてきた。
【０００４】
一般に、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等多くのエラストマーは、柔軟性と熱可塑性（成形性）を両立させるために柔軟性の機能を持つ成分と、成形性を持つ成分をブレンド、アロイ化、共重合等することにより製造される。そのため、このようなエラストマーは伸張特性に劣り、特に射出成形においては高発泡倍率に発泡させにくく、さらには全体に均一に発泡させることが難しい。
【０００５】
また、熱可塑性エラストマー発泡体を得るには、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等の化学発泡剤の分解によりガスを発生させてそのガスで溶融エラストマー組成物を発泡させる化学発泡が一般的である。化学発泡剤の一部が未反応のまま残っていると、金型へのエラストマー組成物充填後に局所的な熱溜まり等によりこれが分解してガスを発生し、発泡のばらつきを生じることがある。ひどい場合には、後膨れ、気泡のちぎれが生じる。また、ＡＤＣＡ等の化学発泡剤では、ガスの発生量は発泡剤の添加量だけでなくその分解度合い（エラストマー組成物温度に関係する）にも影響されるために、非常に制御し難い。
【０００６】
これに対し、熱可塑性エラストマー組成物の発泡に、発泡剤として無機不活性ガスをエラストマー組成物に直接導入する物理発泡を適用すると、発泡圧の制御を容易にまた精度良く均一に行うことができる。
【０００７】
従来、熱可塑性エラストマー発泡体を製造する方法として、発泡剤として炭酸ガスを用いて、ポリオレフィン系エラストマーを発泡させる方法があった（特開２０００−２９０４１７公報参照）。この方法では炭酸ガスの添加量をエラストマー組成物１００重量部に対して０．１〜３０重量部としているが、本発明者らの詳しい検討によれば、最適なガス添加量は約０．０５重量部〜約３重量部という非常に少ない量であることが分かった。
【０００８】
さらに、この方法では、超臨界状態（７．４〜４０ＭＰａ）で高圧の炭酸ガスを連続的に溶融エラストマー組成物に供給しながら同エラストマー組成物とガスの混練物を形成する。
【０００９】
一般に、物理発泡においては、図９に示すように、炭酸ガスはシリンダー(52)に設けられたガス注入口(51)からシリンダー(52)内へ供給されるが、射出成形ではスクリュー(53)は計量中にシリンダー(52)に対して相対的に後退するため、同図(b) に示すように、ガスの溶解が不均一になりやすい。
【００１０】
そのため、特開２０００−２９０４１７公報記載の方法のように、エラストマー組成物に少量の炭酸ガスを添加する場合には、局所的にガス濃度が高くなったり、ガスの未含浸部分が生じてしまう。このような不均一な状態で炭酸ガス含浸溶融エラストマー組成物を金型に充填すると、同エラストマー組成物が飛び散るように充填されるフラッシュフローが発生し、高発泡倍率の発泡体が得られないどころか、気泡が破れてしまういわゆる破泡が生じ、エラストマー組成物充填中にガスが抜けてしまって発泡すらできない場合がある。
【００１１】
特開２０００−２９０４１７公報の実施例では、充填中の発泡や破泡を抑制するために、金型内に炭酸ガスを充満させ、フラッシュフローを生じ難くくしている。しかし、金型にガスを充満させるためには、気密性を持った特殊な金型が必要であり、これはコスト高と製品形状の制約をまねく。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フラッシュフローを生じることなく、発泡ムラがなく、発泡倍率が高く、高機能を有する熱可塑性エラストマー発泡体を製造する方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法は、
シリンダー内にてスクリュー回転によって溶融状態になった熱可塑性エラストマー組成物に発泡剤注入口から発泡剤として二酸化炭素を供給して同組成物に混合し含浸させる工程と、得られた発泡剤含有熱可塑性エラストマー組成物を金型内に充填し発泡させる工程とを含む熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法において、
熱可塑性エラストマー組成物への発泡剤の供給を、同エラストマー組成物１ｃｍ3  に対する発泡剤のモル数で表される供給量０．００００２〜０．０００８（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）で、且つ、発泡剤注入口における発泡剤の注入圧力０．２〜７ＭＰａで行うことを特徴とする方法である。
【００１４】
本発明による方法は、熱可塑性エラストマー組成物を二酸化炭素で発泡させる成形方法であれば、射出成形、押出成形、ブロー成形、射出ブロー、フィルム成形など、成形形態を問わず適用できるが、射出成形に適用するのが好ましい。以下、射出成形を例に説明を行う。
【００１５】
本発明方法で発泡剤として用いる二酸化炭素は、その注入時、超臨界状態でなく、常温常圧で気体であって、熱可塑性エラストマー組成物との反応性がなく、毒性、危険性のないものである。
【００１６】
本発明において、エラストマー組成物１ｃｍ3  に対する発泡剤のモル数で表される供給量は、０．００００２〜０．０００８（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）、好ましくは０．００００４〜０．０００５（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）、さらに好ましくは０．０００１〜０．０００３（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）である。
【００１７】
発泡剤の添加量の範囲が上記のように規定される理由は、発泡剤の添加量が０．００００２（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）以下では発泡圧力は低すぎて気泡が成長しなかったり、気泡の核数が少なく不均一な粗大気泡が生じたりするからである。添加量が０．０００８（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）以上では発泡圧が高すぎてフラッシュフローを生じる。添加量０．００００４〜０．０００５（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）の範囲ではポリエステル系エラストマーで、非常に均一で良好な発泡体を成形できる。さらに、添加量０．０００１〜０．０００３（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）の範囲では、エラストマーの種類に関係なく非常に均一で良好な発泡体を成形できる。
【００１８】
発泡剤注入口における発泡剤の注入圧力０．２〜７ＭＰａ、好ましくは０．５〜４ＭＰａ、さらに好ましくは１〜３ＭＰａである。
【００１９】
発泡剤の注入圧力の範囲を０．２〜７ＭＰａの範囲にする理由は、７ＭＰａを越えるとガス濃度が局所的に高くなりすぎる恐れがあると共に、注入圧力が７ＭＰａ以下であれば、二酸化炭素のボンベの温度調節をすることで減圧弁のみで注入圧力を確保することができ、発泡剤供給用の加圧ポンプが必要でなく、設備費を節減できるからである。ただし注入圧力０．２ＭＰａ以下ではガスをエラストマー組成物中に注入できないので、下限は０．２ＭＰａとする。注入圧力０．５〜４ＭＰａの範囲では注入位置（スクリューからの注入、シリンダーからの注入）に関係なく、気泡が非常に均一で良好な発泡体が得られる。注入圧力１〜３ＭＰａでは、注入位置（スクリューからの注入、シリンダーからの注入）と充填時間に関係なく、気泡が非常に均一で良好な発泡体が得られる。
【００２０】
発泡剤の添加量および注入圧力を上記のように設定することにより、フラッシュフローが生じず且つ均一な高発泡倍率を有する発泡体を成形できるように、発泡性熱可塑性エラストマー組成物の状態を調整することができる。
【００２１】
熱可塑性エラストマー組成物への発泡剤の供給は、スクリューに設けた発泡剤注入口から行うことが好ましい。
【００２２】
発泡剤注入口が臨む隣接スクリューフライト間空間を、発泡剤注入口よりも上流側の隣接スクリューフライト間空間に比べ大きくし、発泡剤注入口が臨む隣接スクリューフライト間空間におけるエラストマー組成物の圧力を発泡剤の注入圧力よりも低くすることが好ましい。
【００２３】
上述のように、発泡剤を、スクリューに設けた発泡剤注入口から供給し、および／または、発泡剤注入口が臨む隣接スクリューフライト間空間を大きくすることにより、連続プロセスにおいて、射出成形機の計量領域全体に発泡剤を安定的且つ均一に供給でき、上述したような発泡性熱可塑性エラストマー組成物の状態を安定的に生成することができる。
【００２４】
キャビティ内への熱可塑性エラストマー組成物の充填時間は、好ましくは０．０１〜５秒にする。これにより、キャビティに上述したような状態の発泡性熱可塑性エラストマー組成物を、ほぼ均一に近い温度で充填することができ、さらに高い発泡倍率の発泡体を成形できる。
【００２５】
本発明方法で用いる熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性エラストマーを３０重量％以上含むものであれば、柔軟性を発現でき、熱可塑性エラストマーの特性を維持できる。熱可塑性エラストマーの例としては、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【００２６】
本発明方法で用いる熱可塑性エラストマー組成物は、ポリエステル系エラストマーを３０重量％以上含む組成物であってよい。このようなポリエステル系エラストマー含有組成物を用いることにより、耐候性、接着性に優れ、柔軟でタッチ感のある高機能の熱可塑性エラストマー発泡体が得られる。このような熱可塑性エラストマー発泡体のうち、ショア硬度Ａで表される硬度が５〜８０、好ましくは３０〜６０であるものが特に好適である。タッチ感は一般的に８０程度以下のショア硬度Ａで発現し、非常によいタッチ感は６０程度以下で発現する。ただし、ショア硬度Ａで５程度以下の硬度では発泡体が柔らかすぎて、緩衝材としては不適切である。ショア硬度Ａで８０程度以下の硬度は、エラストマー組成物の選定によって実現可能ではある。ショア硬度Ａで６０程度以下の非発泡ポリエステル系エラストマーは従来存在せず発泡構造を利用しなくては得られない。また、一般的に硬度の高いものほど耐候性に優れており、同じ硬度の製品でも、低い硬度の非発泡品よりも、高い硬度のエラストマー組成物を発泡させて低い硬度にした製品の方が耐候性に優れる。
【００２７】
本発明方法で用いる熱可塑性エラストマー組成物は、また、ポリオレフィン系エラストマーを３０重量％以上含む組成物であってもよい。このようなポリエステル系エラストマー含有組成物を用いて得られる発泡体は、発泡倍率が１．５〜１０倍、好ましくは２．０〜６倍であり、且つ、気泡を楕円に近似した時の長軸／短軸で表される気泡の縦横比が２〜１０である熱可塑性エラストマー発泡体である。
【００２８】
本発明方法で用いる熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性エラストマーを３０重量％以上含んでおれば、成形性、発泡性、物性を向上するために、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂の例としては、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＢＳ等の樹脂が挙げられ、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン等は架橋樹脂であってもよい。
【００２９】
本発明方法で用いる熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性エラストマーを３０重量％以上含んでおれば、充填材や発泡核剤を含んでいてもよい。充填材の例としては、シリカ、マイカ、タルク、石粉、珪藻土、クレー、グラファイト、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、アルミニウム粉末、鉄粉、二硫化モリブデン、硫酸バリウム、リチウム石けん、木粉、古紙、パルプ、ガラス等が挙げられ、発泡核剤として、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾジイソブチロニトリル（ＡＺＤＮ）等の化学発泡剤が例示される。
【００３０】
本発明方法で用いる熱可塑性エラストマー組成物は、通常のエラストマー組成物のように可塑剤、安定剤、顔料、難燃剤等を適量含んでいてもよい。
【００３１】
本発明により、表皮と基板との一体成形発泡体の外、表皮と熱可塑性エラストマー発泡体層と基板との積層品を成形することもできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図により具体的に説明する。
【００３３】
比較例１
図４は、熱可塑性エラストマー発泡体の製造に用いられる射出成形装置の一例を示す。図４において、(1) は射出成形装置、(11)は同成形装置(1) の可塑化混練用のシリンダ、(12)は同シリンダ(11)の上流端寄り上側に設けられた耐圧チャンバー、(13)は耐圧チャンバー(12)の上に設けられたホッパー、(14)は発泡剤として使用する二酸化炭素のボンベで、管路(142) を介して耐圧チャンバー(12)に接続されている。(15)は管路(142) に設けられた加圧ポンプ、(16)はボンベ(14)に外装された温度調節ヒータである。(141) (143) および(121) は管路(142) に設けられた圧力調整バルブ、流量計および電磁バルブであり、電磁バルブ(127) は流量計(143) で測定した流量の信号を受けてガスの供給量を制御するようになっている。(122) (123) および(124) はバルブである。(2) はシリンダ(11)の下流端に連設された射出成形用金型で、固定型(21)と可動型(22)からなる。
【００３４】
上記構成の射出成形装置(1) において、熱可塑性エラストマー組成物として、ポリエステル系エラストマー組成物（東洋紡績社製、「ペンプレン」、グレード：Ｐ−３０Ｂ）をホッパー(13)に投入し、バルブ(122) を開にして同エラストマー組成物を耐圧チャンバー(12)に給送した。その後、バルブ(122)(123)(124) を閉じ、圧力調整バルブ(141) より圧力調整された二酸化炭素を電磁バルブ(121) を経て耐圧チャンバー(12)に導入し、耐圧チャンバー(12)内の該エラストマー組成物に添加し溶解させた。エラストマー組成物への二酸化炭素の溶解圧力は、その供給量が０．００００３（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）、０．００００６（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）、０．０００１（モル−発泡剤／ｃｍ3−組成物）、０．０００３（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）、０．０００６（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）、０．００１（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）になるように、加圧ポンプ(15)および電磁バルブ(121) で制御した。
【００３５】
耐圧チャンバー(12)内において、二酸化炭素を上記圧力および温度４５℃の条件下で２時間保持し、二酸化炭素を熱可塑性エラストマー組成物に溶解させた。
【００３６】
この二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物を耐圧チャンバー(12)からバルブ(124) を経て、２００℃に設定されたシリンダ(11)内に供給した。その後、シリンダ(11)の前端部分にある計量部に、図２に示すように、厚み３ｍｍのキャビティ(3) の容量の分だけ同エラストマー組成物を溜めた。キャビティ(3) の形状は直径２００ｍｍの円盤形状である。
【００３７】
図２および図３において、可動型(22)は進退可能な移動片(221) と、上下動可能なクサビ片(222) とを具備し、クサビ片(222) は油圧装置(224) と接続される油圧シリンダ(223) の動作により昇降されるようになっている。そして、図２に示すようにクサビ片(222) が下降したときキャビティ(3) が縮小され、図３に示すようにクサビ片(222) が上昇するときはキャビティ(3) は拡大される。
【００３８】
まず、上述した各添加量の二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物について、ノズルタッチせずに同エラストマー組成物をノズルから射出し（いわゆるパージを行い）、フラッシュフローが生じるかどうか観察した。観察結果を表１に示す。
【００３９】
その後、ノズルタッチをし、二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物を、厚みを９ｍｍとして固定したキャビティ(3) 内に充填し、１８０秒間冷却後、金型(2) を開き、熱可塑性エラストマー発泡体を取り出した。得られた熱可塑性エラストマー発泡体の発泡状態を観察した。観察結果を表１に示す。
【００４０】
比較例２
熱可塑性エラストマー組成物として、ポリオレフィン系エラストマー組成物（三井化学社製、「ミラストマ」、グレード：４０１０Ｎ）を用いた。
【００４１】
耐圧チャンバー(12)における熱可塑性エラストマー組成物への二酸化炭素の添加条件は比較例１と同様とした。
【００４２】
成形工程において、まず、比較例１と同様に、各添加量の二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物について、パージを行い、フラッシュフローが生じるかどうか観察した。観察結果を表１に示す。
【００４３】
その後、ノズルタッチをし、二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物を、厚みを３ｍｍとしたキャビティ(3) 内に充填し、充填完了直後に油圧シリンダ(223) の動作によってクサビ片(222) を昇降させ、キャビティ(3) の厚みを６ｍｍまで拡大した。１８０秒間冷却後、金型(2) を開き熱可塑性エラストマー発泡体を取り出した。得られた熱可塑性エラストマー発泡体の発泡状態を観察した。観察結果を表１に示す。
【００４４】
その他の点は、比較例１と同じ操作を行った。
【００４５】
比較例３
熱可塑性エラストマー組成物の代わりに、ポリプロピレン樹脂（Ｍｏｎｔｅｌ社製「ＨＭＳ−ＰＰ」、グレード：ＰＦ８１４）を用いた以外は、比較例１と同じ操作を行った。観察結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0004551003.tif 000002
【００４７】
［評価］
比較例１、２および３においては、均一な含浸状態を創出することができる理想的な方法である耐圧チャンバーで発泡剤の含浸を行った。その結果、熱可塑性エラストマー発泡体の製造方法において発泡剤の添加量は比較的添加量の少ない０．００００２〜０．０００８（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）であり、好ましくは０．００００４〜０．０００５（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）であり、さらに好ましくは０．０００１〜０．０００３（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）であることを見出した。発泡剤の添加量が０．００００２（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）以下では、発泡圧力は低すぎて気泡が成長しなかったり、気泡の核数が少なく不均一な粗大気泡が生じた。添加量が０．０００８（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）以上では発泡圧が高すぎてフラッシュフローを生じた。添加量０．００００４〜０．０００５（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）の範囲ではポリエステル系エラストマーで、非常に均一で良好な発泡体を成形できた。さらに、添加量０．０００１〜０．０００３（モル−発泡剤／ｃｍ3−組成物）の範囲では、エラストマーの種類に関係なく非常に均一で良好な発泡体を成形できた。
【００４８】
しかし、比較例１、２および３の耐圧チャンバーでの含浸は、バッチ形式のプロセスであって、連続生産ができない。また、一回の含浸に１時間以上必要で生産性が極端に悪い。そこで、以下に述べる実施例のように溶融状態になった熱可塑性エラストマー組成物に発泡剤を供給する製造方法の検討を行った。
【００４９】
実施例１
本発明に係る射出成形装置の例を示す図１において、(1) は射出成形装置、(11)は同成形装置(1) の可塑化混練用のシリンダ、(19)は同シリンダ(11)の上流端寄り上側に設けられたホッパー、(14)は発泡剤として使用する二酸化炭素のボンベで、管路(142) を介して後述する発泡剤供給路(20)に接続されている。(15)は管路(142) に設けられた加圧ポンプ、(16)はボンベ(14)に外装された温度調節ヒータである。(141) (23)および(127) は管路(142) に設けられた圧力調整バルブ、流量計および電磁バルブであり、電磁バルブ(127) は流量計(23)で測定した流量の信号を受けてガスの供給量を制御するようになっている。(20)はスクリュー(17)の内部に軸方向に貫通状に設けられた発泡剤供給路で、その先端の発泡剤注入口(18)から二酸化炭素がシリンダ(11)内へ注入される。
【００５０】
スクリュー(17)は駆動モータで回転され、かつ、軸方向に前後進させられる。スクリュー(17)は、図５に示すように、発泡剤注入口(18)が臨む部分に、スクリュー軸径が上流側に徐々に小さくなるコーン部(8) を有し、かつ、発泡剤注入口(18)が臨む部分を含んでその下流側で隣接スクリューフライトピッチを、これより上流側の隣接スクリューフライトピッチに比べ大きくした。こうして、発泡剤注入口(18)が臨む隣接スクリューフライト間空間(125) を、発泡剤注入口(18)よりも上流側の隣接スクリューフライト間空間(126) に比べ大きくし、発泡剤注入口(18)が臨む隣接スクリューフライト間空間(125) における溶融エラストマー組成物の圧力を二酸化炭素の注入圧力よりも低くした。
【００５１】
熱可塑性エラストマー組成物として、ポリエステル系熱可塑性エラストマー組成物（東洋紡績社製、「ペンプレン」、グレード：Ｐ−３０Ｂ）を用いた。同エラストマー組成物をホッパー(19)に投入し、ここからシリンダ(11)内へ送り出し、混練溶融させた。
【００５２】
発泡剤として二酸化炭素を、ボンベ(14)から管路(142) を通して加圧ポンプ(15)、圧力調整バルブ(141) 、流量計(23)、電磁バルブ(127) を経由してスクリュー(17)内部を軸方向に貫通する発泡剤供給路(20)に導き、発泡剤注入口(18)よりシリンダ(11)内の溶融エラストマー組成物へ注入した。発泡剤注入口(18)における二酸化炭素の注入圧力は、温度調製用ヒータ(16)および圧力調整バルブ(141) で制御し、０．１ＭＰａ、０．５ＭＰａ、１ＭＰａ、３ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａとした。また、溶融エラストマー組成物への二酸化炭素の添加量は、０．０００２５（モル−発泡剤／ｃｍ3  −組成物）になるように流量計(23)および電磁バルブ(127) で制御した。
【００５３】
まず、上述した各添加量の二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物について、パージを行い、フラッシュフローが生じるかどうか観察した。観察結果を表２に示す。
【００５４】
その後、ノズルタッチをし、二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物を、厚みを９ｍｍとして固定したキャビティ(3) 内に充填時間１秒で充填し、１８０秒間冷却後、金型(2) を開き、熱可塑性エラストマー発泡体を取り出した。得られた熱可塑性エラストマー発泡体の発泡状態を観察した。観察結果を表２に示す。
【００５５】
実施例２
キャビティ(3) 内への二酸化炭素含有熱可塑性エラストマー組成物の充填時間を５秒としたこと以外は、実施例１と同じ操作を行った。観察結果を表２に示す。
【００５６】
実施例３
射出成形装置のもう１つの例を示す図６においては、実施例１におけるスクリュー(17)内部を貫通する発泡剤供給路(20)の代わりに、ボンベ(14)からの管路(142) に電磁バルブ(127) において発泡剤供給(24)が接続され、その先端の発泡剤注入口(25)はシリンダ(11)の上流端近くでこれを半径方向に貫通してシリンダ(11)内に開口している。その他の構成は実施例１の射出成形装置のものと同じである。
【００５７】
この射出成形装置において、実施例１と同じ操作を行った。観察結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
0004551003.tif 000003
【００５９】
［評価］
発泡剤注入口における発泡剤としての二酸化炭素の注入圧力は、０．２〜７ＭＰａ、好ましくは０．５〜４ＭＰａ、さらに好ましくは１〜３ＭＰａである。
８４１  側面突起部
８４２  ネジ用貫通孔
８５  光ファイバー終端装置
８６  ルータ
８７  ハブ
８８  光ファイバーケーブルの余長端部の収納部
９０  螺子
９  情報コンセント
１０  通信・放送用外線
１１  多連接ケーブル
１２  Ｕ字釘
【００６０】
発泡剤の注入圧力０．５〜４ＭＰａでは、上述した実施例１、３から分かるように、この範囲では注入位置（スクリューからの注入、シリンダーからの注入）に関係なく、気泡が非常に均一で良好な発泡体が得られた。１〜３ＭＰａの注入圧力では、実施例１、２および３から分かるように、注入位置（スクリューからの注入、シリンダーからの注入）と充填時間に関係なく、気泡が非常に均一で良好な発泡体が得られた。
【００６１】
実施例４
実施例１において、キャビティ(3) 内に充填する溶融エラストマー組成物の量を調整して、発泡倍率１．８倍、２．５倍、４．２倍の発泡体をそれぞれ得、各発泡体の表面硬度を測定した。測定結果を図７に示す。
【００６２】
［評価］
図７から分かるように、発泡倍率が上がるに連れて柔軟性が増し、２．５倍以上で、硬度はタッチ感がいいといわれているショア硬度Ａ約６０以下になり、耐候性、接着性、柔軟性のある高性能発泡体が得られた。
【００６３】
実施例５
比較例２において、拡型後のキャビティ(3) の厚さを調整し、発泡倍率１．３倍、１．６倍、２．２倍の発泡体をそれぞれ得て、各発泡体の表面硬度を測定した。測定結果を図７に示す。また、発泡倍率２．２倍の発泡体の断面写真を図８に示す。
【００６４】
［評価］
図７から分かるように、発泡倍率が上がるに連れて柔軟性が増し、非常に柔軟性のある高性能発泡体が得られた。
【００６５】
発泡体は拡型動作により発泡しており、気泡の縦横比（気泡を楕円に近似した時の長軸／短軸で表される比であり、無作為に選んだ気泡５０個についての平均値）２以上の熱可塑性エラストマー発泡体になっていた。具体的には、発泡倍率１．３倍の発泡体で縦横比１．５、発泡倍率１．６の発泡体で縦横比２．１、発泡倍率２．２の発泡体で縦横比２．８であった。縦横比が大きいということは、気泡が発泡体の肉厚方向に伸ばされた形で発泡されており、肉厚方向に対して気泡のセル壁が坐屈しやすく、結果として非常に軟らかい発泡体を得ることができた。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、フラッシュフローを生じることなく、発泡ムラがなく、発泡倍率が高く、高機能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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱可塑性エラストマー発泡体の製造に用いられる射出成形装置の他の例を示す概略図である。
【図２】金型を示す垂直縦断面図である。
【図３】図３(a) はキャビティが拡大した状態の金型を示す垂直縦断面図、図３(b) は図３(a) 中のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図４】熱可塑性エラストマー発泡体の製造に用いられる射出成形装置の一例を示す概略図である。
【図５】図１の射出成形装置におけるスクリューの形状を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る熱可塑性エラストマー発泡体の製造に用いられる射出成形装置のもう１つの例を示す概略図である。
【図７】発泡体の密度とショア硬度Ａの関係を示すグラフである。
【図８】発泡体の断面を示す写真である。
【図９】従来技術を示す概略図である。
【符号の説明】
(1) ：射出成形装置
(11)：シリンダー
(12)：耐圧チャンバー
(122) 〜(124) ：バルブ
(13)：ホッパー
(14)：二酸化炭素ボンベ
(141) ：圧力調整バルブ
(2) ：金型
(3) ：キャビティ
(8) ：コーン部
(17)：スクリュー
(18)：発泡剤注入口
(19)：ホッパー
(20)：発泡剤供給路
(21)：固定型
(22)：可動型
(23)(141) ：流量計
(125) ：発泡剤注入口が臨む隣接スクリューフライト間空間
(126) ：発泡剤注入口よりも上流側の隣接スクリューフライト間空間
(121)(127)  ：電磁バルブ
(221) ：移動型
(222) ：クサビ片
(223) ：油圧シリンダ
(224) ：油圧装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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