JP7200555B2 - 樹脂発泡体用組成物 - Google Patents
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Description
[(M2+)1-x(M3+)x(OH)2]x+[(An-)x/n・mH2O]x- (1)
(式中、M2+は2価の金属イオン、M3+は3価の金属イオン、An-はn価の陰イオンであり、xは0<x<0.5の条件を満足する数値であり、mは0≦m≦2の条件を満足する数値である。)
ハイドロタルサイト類化合物を構成する2価の金属イオンとしては、特に限定するものではないが、一般にMg2+、Zn2+等が挙げられる。ハイドロタルサイト類化合物を構成する3価の金属イオンとしては、特に限定するものではないが、一般にAl3+、Fe3+等が挙げられる。ハイドロタルサイト類化合物を構成するn価の陰イオンとしては、特に限定するものではないが、一般に(CO3)2-、Cl-、NO3 -等が挙げられる。ハイドロタルサイト類化合物としては、樹脂発泡体用組成物の混合や成形等をする際の酸性ガス補足能力及び得られる発泡体の耐摩耗性及びグリップ性が優れる点で、2価の金属イオンがMg2+、3価の金属イオンがAl3+、n価の陰イオンが(CO3)2-であるMg-Al-CO3系ハイドロタルサイトであることが好ましい。また、ハイドロタルサイト類化合物としては、上記ハイドロタルサイト類化合物に加えて、ハイドロタルサイト類化合物の表面処理品、脱結晶水品、焼成品を用いることができる。また、本発明の樹脂発泡体用組成物が含有するハイドロタルサイト類化合物のBET比表面積は、樹脂発泡体用組成物の混合や成形等をする際の酸性ガス補足能力及び得られる発泡体の耐摩耗性が優れる点で、1~500m2/gであることが好ましく、3~300m2/gであることがより好ましく、5~220m2/gであることがより好ましい。
クロロスルホン化ポリエチレンの塩素含有量及び硫黄含有量は、燃焼フラスコ法にて測定した。塩素含有量の測定は、クロロスルホン化ポリエチレン約30mgを1.7重量%硫酸ヒドラジニウム水溶液15mLを吸収液として用い、酸素フラスコ燃焼法に従い燃焼させて静置した。30分後、吸収液を純水約100mLで洗い出した後、濃度0.5Nの硝酸銀水溶液で電位差滴定法により塩素イオンを定量し、塩素含有量を測定した。
樹脂発泡体用組成物を加圧型ニーダー混練機にて混合する際の、酸臭及び粘着の有無を確認した。
JIS K 6300に準拠し、L型ローターで、予熱1分、ローター回転時間4分、100℃で測定した。
SRIS 0101に定めるスプリング式アスカーC型硬さ測定機を用いて、硬さを測定した。測定はスキン面とした。
電子比重計(MD-300S、ALFA MIRAGE社製)を用いて、水中置換法にて発泡体の比重を測定した。
発泡倍率は発泡体の比重より、次式で求めた。
なお、非発泡体の比重は発泡体用組成物が含有する各成分の比重から算出した。
JIS K 6264-2に準拠して、試験片の付加力を10N、摩耗距離を40mとして、試験片を回転させずに試験するA法にて減耗量を測定した。試験片は厚さ8mmにスライスした発泡体から回転刃によって直径16mmの切り出し作成し、スキン面側から測定した。結果は比較例1の減耗量を100とした時の値を記載した。つまり、値が小さいほど良好である。
厚さ2mmにスライスした発泡体のスキン面とステンレス板の間にかかる動摩擦力を測定し、動摩擦係数を算出した。スライスした発泡体は直径18mmの円柱状に3枚切り出し、これらを進行方向が頂点となるような三角形に配置して63mm×63mmのスレッドに取り付けた。荷重は500gf、速度は1mm/sとした。ステンレス板は乾いた状態(ドライ)と水で濡らした状態(ウェット)の両方を測定した。結果は比較例1の動摩擦係数を100とした時の値を記載した。つまり、値が大きいほど良好である。
厚さ10mmにスライスした発泡体(片面がスキン面、もう片面がスライス面)を20mm四方に切り出した試験片を70℃で加熱した。2時間後、試験片を取り出し、加熱前後の厚さの減少率を算出し、これを熱収縮率とした。結果は比較例1の熱収縮率を100とした時の値を記載した。つまり、値が小さいほど良好である。
実施例で使用したクロロスルホン化ポリエチレン5及びクロロスルホン化ポリエチレン6は以下に示す方法で合成した。なお、クロロスルホン化ポリエチレンの合成に使用した試薬は以下の通りである。
α,α’-アゾビスイソブチロニトリル:富士フイルム和光純薬(株)製
塩化スルフリル:住友精化(株)製
ピリジン:富士フイルム和光純薬(株)製
2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン:東京化成工業(株)製
[クロロスルホン化ポリエチレン4]
窒素雰囲気下、40Lグラスライニング製オートクレーブにて、密度965kg/m3、メルトマスフローレート5.0g/10分の高密度ポリエチレン(東ソー(株)製、(商品名)ニポロンハード4030)2.4kgを、1,1,2-トリクロロエタン12Lに120℃で溶解した。このポリマー溶液に、110℃条件下、ピリジン0.4gを添加し、1,1,2-トリクロロエタン1.8kgに溶解したα,α’-アゾビスイソブチロニトリル1.6gの溶液と塩化スルフリル6.3kgを120分かけて滴下した。反応中の反応器内の圧力は0.2MPaに保った。滴下終了後、反応溶液の温度を70℃まで低下させ、70℃条件下、2時間窒素ブローした。反応液に2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン100gを添加し、155℃に加熱したドラムドライヤーにて溶媒を除き、クロロスルホン化ポリエチレン4を得た。
クロロスルホン化ポリエチレン4の合成において「密度965kg/m3、メルトマスフローレート5.0g/10分の高密度ポリエチレン(東ソー(株)製、ニポロンハード4030)2.4kgを、1,1,2-トリクロロエタン12L」を「密度925kg/m3、メルトマスフローレート8.0g/10分の直鎖状低密度ポリエチレン(東ソー(株)製、(商品名)ニポロン-L M-60)2.9kgを、1,1,2-トリクロロエタン15L」に変更し、「1,1,2-トリクロロエタン1.8kgに溶解したα,α’-アゾビスイソブチロニトリル1.6gの溶液と塩化スルフリル6.3kgを120分かけて滴下」との条件を「1,1,2-トリクロロエタン1.4kgに溶解したα,α’-アゾビスイソブチロニトリル2.6gの溶液と塩化スルフリル4.8kgを100分かけて滴下」との条件に変更した以外はクロロスルホン化ポリエチレン4の合成と同様にクロロスルホン化ポリエチレン5を得た。
エチレン―酢酸ビニル共重合体2:(商品名)ウルトラセン751;酢酸ビニル含有量28重量%、メルトマスフローレート5.7g/10分(東ソー(株)製)
エチレン―酢酸ビニル共重合体3:(商品名)ウルトラセン630;酢酸ビニル含有量15重量%、メルトマスフローレート1.5g/10分(東ソー(株)製)
エチレン―α-オレフィン共重合体:(商品名)ENGAGE8480;密度902kg/m3、メルトマスフローレート1g/10分(ダウ社製)
クロロスルホン化ポリエチレン1:(商品名)TOSO-CSM TS-530;塩素含有量35重量%、硫黄含有量1.0重量%、ムーニー粘度56(東ソー(株)製)
クロロスルホン化ポリエチレン2:(商品名)TOSO-CSM TS-320;塩素含有量23重量%、硫黄含有量1.0重量%、ムーニー粘度37(東ソー(株)製)
クロロスルホン化ポリエチレン3:(商品名)extos ET-8010;塩素含有量26重量%、硫黄含有量0.7重量%、ムーニー粘度40(東ソー(株)製)
ハイドロタルサイト類化合物1:(商品名)DHT-4A;BET比表面積10m2/g(協和化学工業(株)製)
ハイドロタルサイト類化合物2:(商品名)KW-2100;BET比表面積190m2/g(焼成品)(協和化学工業(株)製)
水酸化カルシウム:(商品名)カルビット(近江化学工業(株)製)
酸化マグネシウム:(商品名)キョーワマグ#150(協和化学工業(株)製)
滑剤1:(商品名)ステアリン酸300(新日本理化(株)製)
滑剤2:(商品名)PEG 4000(第一工業製薬(株)製)
滑剤3:(商品名)ステアリン酸亜鉛 SZ-P(堺化学工業(株)製)
架橋剤1(40重量%希釈品):(商品名)ペロキシモンF-40(α,α’-ジ(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼンの40重量%希釈品)(日油(株)製)
架橋剤2(40重量%希釈品):(商品名)パークミルD-40(ジクミルパーオキサイドの40重量%希釈品)(日油(株)製)
発泡剤:アゾジカルボンアミド(三協化成(株)製)
発泡助剤:酸化亜鉛(堺化学工業(株)製)
なお、耐摩耗性等の物性は樹脂発泡体の硬さ、発泡倍率に影響されることから、硬さが55~65、発泡倍率が3.5~4.5となるように、エチレン―酢酸ビニル共重合体並びにエチレン―α-オレフィン共重合体の種類並びに量及び発泡剤並びに発泡助剤の量を調整した。
エチレン―酢酸ビニル共重合体1 60重量部及びエチレン酢酸ビニル共重合体2 10重量部、クロロスルホン化ポリエチレン1 30重量部に対して、ハイドロタルサイト類化合物1 3重量部、滑剤1 1.5重量部、滑剤2 1.5重量部、架橋剤1(40重量%希釈品)1.5重量部、発泡剤1.7重量部、発泡助剤0.7重量部を加圧型ニーダー混練機にて80~110℃で混合し樹脂発泡体用組成物を得た。得られた樹脂発泡体用組成物を200mm×200mm、厚さ16mmの金型に充填し、160℃、25分間プレス成型して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体について、発泡体の硬さ、比重、発泡倍率、耐摩耗性、グリップ性、熱収縮率を測定した。これらの結果を表2に示す。表2から耐摩耗性の指標である減耗量(インデックス)が60と良好であり、グリップ性の指標である動摩擦係数(インデックス)がドライで108、ウェットで113と比較例1と同等であった。
エチレン―酢酸ビニル共重合体2 100重量部に対して、滑剤1 1.5重量部、滑剤2 1.5重量部、架橋剤1(40重量%希釈品)1.5重量部、発泡剤1.5重量部、発泡助剤1.0重量部を加圧型ニーダー混練機にて80~110℃で混合し樹脂発泡体用組成物を得た。得られた樹脂発泡体用組成物を200mm×200mm、厚さ16mmの金型に充填し、160℃、25分間プレス成型して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体について発泡体の硬さ、比重、発泡倍率、耐摩耗性、グリップ性、熱収縮率を測定した。これらの結果を表3に示す。表3から耐摩耗性の指標である減耗量並びにグリップ性の指標である動摩擦係数はいずれも基準となる100である。
エチレン―酢酸ビニル共重合体2 70重量部、エチレン―α-オレフィン共重合体30重量部に対して、滑剤1 1.5重量部、滑剤2 1.5重量部、架橋剤2(40重量%希釈品)1.5重量部、発泡剤1.5重量部、発泡助剤0.6重量部を加圧型ニーダー混練機にて80~110℃で混合し樹脂発泡体用組成物を得た。得られた樹脂発泡体用組成物を200mm×200mm、厚さ16mmの金型に充填し、160℃、30分間プレス成型して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体について発泡体の硬さ、比重、発泡倍率、耐摩耗性、グリップ性、熱収縮率を測定した。これらの結果を表3に示す。表3から耐摩耗性の指標である減耗量(インデックス)が87、グリップ性の指標である動摩擦係数(インデックス)がドライで88、ウェットで88と比較例1と同等であった。
エチレン―酢酸ビニル共重合体1 80重量部、クロロスルホン化ポリエチレン1 20重量部に対して、酸化マグネシウム4重量部、滑剤1 1.5重量部、滑剤2 1.5重量部、架橋剤2(40重量%希釈品)1.5重量部、発泡剤5重量部、発泡助剤2.0重量部を加圧型ニーダー混練機にて80~110℃で混合し樹脂発泡体用組成物を得た。得られた樹脂発泡体用組成物を200mm×200mm、厚さ16mmの金型に充填し、160℃、30分間プレス成型して樹脂発泡体を得たが、得られた樹脂発泡体の硬さが71と硬さが高く、発泡倍率が2.9と発泡倍率が低かったため、以後の評価は実施しなかった。
エチレン―酢酸ビニル共重合体1 60重量部及びエチレン酢酸ビニル共重合体2 10重量部、クロロスルホン化ポリエチレン1 30重量部に対して、滑剤1 1.5重量部、滑剤2 1.5重量部、架橋剤1(40重量%希釈品)1.5重量部、発泡剤1.7重量部、発泡助剤0.7重量部を加圧型ニーダー混練機にて80~110℃で混合したが、混練時の酸臭が強かったため、以後の評価は実施しなかった。
Claims (12)
- エチレン―酢酸ビニル共重合体、又はエチレン―酢酸ビニル共重合体及びエチレン―α-オレフィン共重合体からなる樹脂成分95~60重量部、及びクロロスルホン化ポリエチレン5~40重量部(2成分の合計は100重量部)を含む高分子成分100重量部に対して、ハイドロタルサイト類化合物又は水酸化カルシウム0.5~10重量部、架橋剤0.1~3重量部、発泡剤0.5~20重量部を含有することを特徴とする樹脂発泡体用組成物。
- エチレン―酢酸ビニル共重合体とエチレン―α-オレフィン共重合体の比率が、30/70~100/0である請求項1に記載の樹脂発泡体用組成物。
- エチレン―酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が5~50重量%である請求項1又は2に記載の樹脂発泡体用組成物。
- エチレン―酢酸ビニル共重合体のメルトマスフローレート(JIS K 6924-1)が0.1~100g/10分である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- エチレン―α-オレフィン共重合体の密度が820~950kg/m3である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- エチレン―α-オレフィン共重合体のメルトマスフローレート(JIS K 6924-1)が0.1~100g/10分である請求項1乃至5のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- クロロスルホン化ポリエチレンの塩素含有量が10~50重量%である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- クロロスルホン化ポリエチレンの硫黄含有量が0.1~3.0重量%である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- クロロスルホン化ポリエチレンのムーニー粘度(ML(1+4)100℃)が10~130である請求項1乃至8のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- ハイドロタルサイト類化合物又は水酸化カルシウムがハイドロタルサイト類化合物である請求項1乃至9のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- ハイドロタルサイト類化合物がMg-Al-CO3系ハイドロタルサイトである請求項1乃至10のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
- 架橋剤が有機過酸化物である請求項1乃至11のいずれか一項に記載の樹脂発泡体用組成物。
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