KR20230031829A - 발포 성형용 마스터배치 및 그 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형 설비로의 부착을 억제하고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능한 발포 성형용 마스터배치 및 그 용도를 제공하는 것이다. 베이스 수지와, 열팽창성 미소구를 포함하는 발포 성형용 마스터배치로서, 상기 베이스 수지는 EPDM을 포함하고, 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며, 무니 점도 ML 1+4(100℃)가 15~90인, 발포 성형용 마스터배치.

Description

발포 성형용 마스터배치 및 그 용도
본 발명은 발포 성형용 마스터배치 및 그 용도에 관한 것이다.
종래에는 압출 발포 성형물이나 사출 발포 성형물 등의 각종 발포체의 성형을 행하는 경우, 기재(基材)가 되는 수지 펠렛이나 블록상 고무에 열팽창성 미소구(열팽창성 마이크로캡슐이라고도 함)나 각종 화학 발포제 등의 발포 성분을 혼합하여 성형이 행하여지고 있다. 그러나, 여기서 사용되는 발포 성분은 비산되기 쉽고, 기재와 혼합되더라도 성형기에 공급하는 동안에 수지 펠렛과 발포 성분이 분리되기 쉽다. 이로 인해, 기재와 발포 성분을 상기 기재의 연화 온도 이상 또한 발포 성분이 분해되거나 발포되는 온도 이하의 온도에서 미리 혼련(混練)하고, 원하는 형상의 발포 성형용 마스터배치를 제작하는 방법이 행하여지고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는 EPDM 수지를 필수로 함유하는 베이스 레진과, 베이스 레진 100 중량부에 대하여, 열팽창성 마이크로캡슐을 40~300 중량부 함유하는 발포 성형용 마스터배치가 제안되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
[특허문헌 1] 일본 특허 제6523576호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 마스터배치를 사용하여 발포 성형을 행하는 경우, 특히 높은 발포 배율의 성형체를 얻기 위해서는 성형체 발포 성형용 마스터배치의 배합량이 많이 필요하게 된다. 이로 인해, 마스터배치가 성형 설비 내에 있는 스크류나 롤에 부착되게 되어 발포 불균일이 발생하고, 성형품의 비중이 안정되지 않거나, 부착물을 제거하기 위한 설비의 세정에 시간이 걸리게 된다. 또한, 마스터배치의 배합량이 많아짐으로써 성형품의 표면성, 물성 저하 및 발포 성형용 마스터배치의 분산 불량이 발생하는 문제가 있었다.
이와 같이, 성형 설비로의 부착을 억제하고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능한 발포 성형용 마스터배치가 지금까지 없었다.
본 발명은 성형 설비로의 부착을 억제하고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능한 발포 성형용 마스터배치 및 그 용도를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 특정한 베이스 수지와 열팽창성 미소구를 특정량 포함하고, 특정한 성능을 나타내는 발포 성형용 마스터배치가 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명에 도달했다.
즉, 본 발명은 베이스 수지와, 열팽창성 미소구를 포함하는 발포 성형용 마스터배치로서, 상기 베이스 수지는 EPDM을 포함하고, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며, 무니 점도(Mooney viscosity) ML 1+4(100℃)가 15~90인 발포 성형용 마스터배치이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 상기 EPDM은 에틸렌 함유량이 45~72 중량%이면 바람직하다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 상기 EPDM은 디엔 함유량이 2.2~10.0 중량%이면 바람직하다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 상기 열팽창성 미소구가 열가소성 수지로 이루어지는 외각(外殼)과, 그것에 내포되면서 또한 가열함으로써 기화하는 발포제로 구성되고, 상기 열가소성 수지가 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 중합성 성분의 중합체이면 바람직하다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 제조 방법은 베이스 수지와 액상 화합물을 포함하는 재료(1)와, 열팽창성 미소구를 포함하는 재료(2)를 혼합하는 공정을 포함하고, 상기 베이스 수지는 EPDM을 포함하고, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며, 무니 점도 ML 1+4(100℃)가 15~90이다.
본 발명의 수지 조성물은 상기 발포 성형용 마스터배치와, 매트릭스 수지를 포함한다.
본 발명의 발포 성형체는 상기 수지 조성물의 성형물이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 성형 설비로의 부착이 억제되고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능해진다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 제조 방법에 의해, 성형 설비로의 부착이 억제되고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능한 발포 성형용 마스터배치가 제조 가능해진다.
본 발명의 수지 조성물은 상기 발포 성형용 마스터배치를 포함하고 있으므로, 발포 불균일이 적고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능해진다.
본 발명의 발포 성형체는 발포 불균일이 적고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수하다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치(이하, 단순히 마스터배치라고도 함)는 베이스 수지와 열팽창성 미소구를 포함하는 것이다. 이하, 각 성분을 자세하게 설명한다.
〔베이스 수지〕
본 발명의 발포 성형용 마스터배치에 포함되는 베이스 수지는 EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무)을 필수로 포함하는 것이다. 이로써, 분산성이 우수하고, 발포 불균일이 적은 발포 성형체를 제조할 수 있다.
EPDM의 에틸렌 함유량(EPDM을 구성하는 에틸렌 성분의 함유량)은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 45~72 중량%이다. 에틸렌 함유량이 45 중량% 이상이면, 발포 불균일이 적어지는 경향이 있다. 한편, 에틸렌 함유량이 72 중량% 이하이면, 분산성이 향상되는 경향이 있다. EPDM의 에틸렌 함유량의 상한은 보다 바람직하게는 70 중량%, 더욱 바람직하게는 67 중량%, 특히 바람직하게는 65 중량%이다. 한편, EPDM의 에틸렌 함유량의 하한은 보다 바람직하게는 47 중량%, 더욱 바람직하게는 50 중량%, 특히 바람직하게는 55 중량%이다.
EPDM의 프로필렌 함유량(EPDM을 구성하는 프로필렌 성분의 함유량)은 특별히 한정되지 않지만, 20~45 중량%이면 바람직하다.
EPDM이 함유하는 디엔(EPDM을 구성하는 디엔 성분)은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1,4-헥사디엔, 3-메틸-1,4-헥사디엔, 4-메틸-1,4-헥사디엔, 5-메틸-1,4-헥사디엔, 4,5-디메틸-1,4-헥사디엔, 7-메틸-1,6-옥타디엔, 8-메틸-4-에틸리덴-1,7-노나디엔, 4-에틸리덴-1,7-운데카디엔, 메틸테트라하이드로인덴, 5-에틸리덴-2-노보넨, 5-메틸렌-2-노보넨, 5-n-프로필리덴-2-노보넨, 5-이소프로필리덴-2-노보넨, 5-비닐리덴-2-노보넨, 6-클로로메틸-5-이소프로페닐-2-노보넨, 5-비닐-2-노보넨, 5-이소프로페닐-2-노보넨, 5-이소뷰테닐-2-노보넨, 디시클로펜타디엔, 노르보나디엔 등을 들 수 있다. 상기 디엔 중에서도, 1,4-헥사디엔, 5-에틸리덴-2-노보넨, 디시클로펜타디엔이 바람직하다.
EPDM의 디엔 함유량(EPDM을 구성하는 디엔 성분의 함유량)은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2.2~10 중량%이다. EPDM의 디엔 함유량이 상기 범위이면 성형성이 향상되는 경향이 있다. EPDM의 디엔 함유량의 상한은 보다 바람직하게는 9.5 중량%, 더욱 바람직하게는 9 중량%, 특히 바람직하게는 8 중량%이다. 한편, EPDM의 디엔 함유량의 하한은 보다 바람직하게는 3 중량%, 더욱 바람직하게는 3.5 중량%, 특히 바람직하게는 4.5 중량%이다.
또한, EPDM에서 에틸렌 함유량과 디엔 함유량의 비율(에틸렌 함유량: 디엔 함유량)은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 80:20~98:2, 보다 바람직하게는 85:15~96:4이다.
EPDM의 무니 점도 ML 1+4(100℃)(이하, 단순히 EPDM의 무니 점도라고도 함)는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5~80이다. EPDM의 무니 점도가 5 이상이면, 발포 성형용 마스터배치의 생산 안정성을 향상시킬 수 있다. 한편, EPDM의 무니 점도가 80 이하이면, 발포 성형용 마스터배치의 핸들링성을 향상시킬 수 있다. EPDM의 무니 점도의 상한은 보다 바람직하게는 75, 더욱 바람직하게는 70, 특히 바람직하게는 65이다. 한편, EPDM의 무니 점도의 하한은 보다 바람직하게는 10, 더욱 바람직하게는 15, 특히 바람직하게는 20이다.
또한, 본원에서 '무니 점도 ML 1+4(100℃)'란, JIS K-6300에 준한 방법에 의해 측정되는 점도를 나타낸 지표로서의 수치이다. 또한, ML 1+4(100℃)에 대해서는 'M'은 무니의 M, 'L'은 로터 형상의 L, '1+4'는 예열 시간 1분과 로터의 회전 시간 4분을 의미하고, '(100℃)'는 예열 온도를 의미한다.
베이스 수지는 EPDM으로 이루어지는 것이어도 되고, EPDM 이외에 다른 수지를 포함해도 된다. 베이스 수지에서 EPDM의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 75~100 중량%, 보다 바람직하게는 85~100 중량%, 더욱 바람직하게는 90~100 중량% 이상이다.
베이스 수지가 EPDM 이외의 다른 수지를 포함하는 경우, 다른 수지로서는 예를 들어 고무 성분으로서는 에틸렌프로필렌 고무(EPR), 천연 고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 부틸 고무(IIR), 클로로프렌 고무(CR), 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등의 고무; 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 변성 폴리프로필렌, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 변성 폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체(EVA), 폴리스티렌, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 나일론, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 수지; 에틸렌계 아이오노머, 우레탄계 아이오노머, 스티렌계 아이오노머, 불소계 아이오노머 등의 아이오노머 수지; 올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 다른 수지는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
베이스 수지의 비중은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.80~1.0이다. 베이스 수지의 비중이 상기 범위이면, 얻어지는 성형체의 비중이 균일해지는 경향이 있다. 베이스 수지의 비중의 상한은 보다 바람직하게는 0.98, 특히 바람직하게는 0.96이다. 한편, 베이스 수지의 비중의 하한은 보다 바람직하게는 0.82, 특히 바람직하게는 0.85이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치에서 베이스 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20~65 중량%이다. 베이스 수지의 함유량이 20 중량% 미만이면, 마스터배치를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 베이스 수지의 함유량이 65 중량% 초과이면, 성형 설비에 부착되는 경우가 있다.
〔열팽창성 미소구〕
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 열팽창성 미소구를 포함한다.
열팽창성 미소구는 열가소성 수지로 이루어지는 외각(쉘)과, 그것에 내포되면서 또한 가열함으로써 기화하는 발포제(코어)로 구성되는 것이다. 열팽창성 미소구는 코어-셀 구조를 채택하고, 열팽창성 미소구는 미소구 전체로서 열팽창성(미소구 전체가 가열에 의해 부풀어 오르는 성질)을 나타낸다.
열팽창성 미소구의 외각을 구성하는 열가소성 수지는 중합성 성분을 중합하여 얻어진 중합체이다. 중합성 성분은 단량체 성분을 필수로 하고, 가교제를 포함할 수 있는 성분이다. 단량체 성분은 (래디컬)중합성 탄소-탄소 이중 결합을 1개 가지는 단량체를 의미하며, 부가 중합 가능한 성분이다. 또한, 가교제는 (래디컬)중합성 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 가지는 단량체를 의미하며, 가교 구조를 열가소성 수지에 도입할 수 있는 성분이다.
단량체 성분은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 푸마로니트릴, 말레오니트릴 등의 니트릴계 단량체; 염화비닐 등의 할로겐화비닐계 단량체; 염화비닐리덴 등의 할로겐화비닐리덴계 단량체; 초산비닐, 프로피온산비닐, 낙산비닐 등의 비닐에스테르계 단량체; 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 계피산 등의 불포화 모노카르복실산이나, 말레인산, 이타콘산, 푸마르산, 시트라콘산, 클로로말레인산 등의 불포화 디카르복실산이나, 불포화 디카르복실산의 무수물(無水物)이나, 말레인산 모노메틸, 말레인산 모노에틸, 말레인산 모노부틸, 푸마르산 모노메틸, 푸마르산 모노에틸, 이타콘산 모노메틸, 이타콘산 모노에틸, 이타콘산 모노부틸 등의 불포화 디카르복실산 모노에스테르 등의 카르복실기 함유 단량체; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체; 아크릴아미드, 치환 아크릴아미드, 메타크릴아미도, 치환 메타크릴아미도 등의 (메타)아크릴아미드계 단량체; N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 말레이미드계 단량체; 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 단량체; 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌 등의 에틸렌 불포화 모노올레핀계 단량체; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐이소부틸에테르 등의 비닐에테르계 단량체; 비닐메틸케톤 등의 비닐케톤계 단량체; N-비닐카르바졸, N-비닐피롤리돈 등의 N-비닐계 단량체; 비닐나프탈렌염 등을 들 수 있다. 카르복실기 함유 단량체는 일부 또는 전부의 카르복실기가 중합시나 중합후에 중화(中和)되어 있어도 된다.
아크릴산 또는 메타크릴산을 합하여 (메타)아크릴산이라고 하는 경우도 있고, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 합하여 (메타)아크릴레이트라고 하는 경우도 있다. 또한, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미하고, (메타)아크릴은 아크릴 또는 메타크릴을 의미하는 것으로 한다. 상기 단량체 성분은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
단량체 성분이 니트릴계 단량체나 할로겐화 비닐리덴을 포함하면, 열팽창성 미소구의 외각의 가스배리어성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 단량체 성분이 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하면 가스배리어성을 보다 향상시킬 수 있다.
단량체 성분(중합성 성분)이 아크릴로니트릴(AN), 메타크릴로니트릴(MAN) 및 염화비닐리덴으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 경우, 중합성 성분에서 차지하는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴의 합계량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 30~100 중량%이다. 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴의 합계량이 30 중량% 미만이면, 열팽창성 미소구의 외각의 가스배리어성이 저하되는 경우가 있다. 중합성 성분에서 차지하는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴의 합계량의 상한은 보다 바람직하게는 99.9 중량%, 더욱 바람직하게는 99.5 중량%, 특히 바람직하게는 98.5 중량%이다. 한편, 중합성 성분에서 차지하는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴의 합계량의 하한은 보다 바람직하게는 40 중량%, 더욱 바람직하게는 50 중량%, 특히 바람직하게는 55 중량%이다.
단량체 성분이 AN 및 MAN을 포함하는 경우, AN 및 MAN의 중량비는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 AN:MAN=1:99~100:0, 보다 바람직하게는 AN:MAN=5:95~95:5, 더욱 바람직하게는 AN:MAN=10:90~90:10, 특히 바람직하게는 30:70~85:15, 가장 바람직하게는 AN:MAN=50:50~80:20이다. AN 및 MAN의 중량비가 이 범위에 있으면, 열팽창성 미소구의 외각이 치밀성을 가져 가스배리어성이 향상되는 경향이 있다.
단량체 성분이 카르복실기 함유 단량체를 포함하면, 얻어지는 열팽창성 미소구가 내열성이나 내용제성이 우수하기 때문에 바람직하다. 카르복실기 함유 단량체로서는 아크릴산이나 메타크릴산이 입수하기 쉽고, 내열성이 향상되기 때문에 바람직하다.
단량체 성분이 카르복실기 함유 단량체를 포함하는 경우, 중합성 성분에서 차지하는 카르복실기 함유 단량체의 중량 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10~70 중량%이다. 카르복실기 함유 단량체의 중량 비율이 10 중량% 미만이면 충분한 내열성 향상을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 카르복실기 함유 단량체의 중량 비율이 70 중량% 초과이면, 가스배리어성이 저하되는 경우가 있다. 중합성 성분에서 차지하는 카르복실기 함유 단량체의 중량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 60 중량%, 더욱 바람직하게 50 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량%, 가장 바람직하게는 40 중량%이다. 한편, 중합성 성분에서 차지하는 카르복실기 함유 단량체의 중량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 15 중량%, 더욱 바람직하게는 20 중량%, 특히 바람직하게는 25 중량%, 가장 바람직하게는 30 중량%이다.
단량체 성분이 니트릴계 단량체 및 카르복실기 함유 단량체를 포함하는 경우, 카르복실기 함유 단량체 및 니트릴계 단량체의 합계의 중량 비율은 단량체 성분에 대하여 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 50 중량% 이상이며, 보다 바람직하게는 60 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 70 중량% 이상이며, 특히 바람직하게는 80 중량% 이상이며, 가장 바람직하게는 90 중량% 이상이다.
또한, 니트릴계 단량체 및 카르복실기 함유 단량체의 합계에서 카르복실기 함유 단량체의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10~70 중량%이다. 카르복실기 함유 단량체의 비율이 10 중량% 미만이면, 내열성, 내용제성의 향상이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 카르복실기 함유 단량체의 비율이 70 중량% 초과이면, 열팽창성 미소구의 팽창 성능이 저하되는 경우가 있다. 니트릴계 단량체 및 카르복실기 함유 단량체의 합계에서 카르복실기 함유 단량체의 비율의 상한은 보다 바람직하게는 60 중량%, 더욱 바람직하게는 50 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량%, 가장 바람직하게는 40 중량%이다. 한편, 카르복실기 함유 단량체의 비율의 하한은 보다 바람직하게는 15 중량%, 더욱 바람직하게는 20 중량%, 특히 바람직하게는 25 중량%, 가장 바람직하게는 30 중량%이다.
단량체 성분이 카르복실기 함유 단량체를 포함하는 경우, 열팽창성 미소구는 카르복실기와 반응성을 가지는 화합물로 표면 처리되어 있어도 된다. 카르복실기와 반응성을 가지는 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 금속을 가지는 유기 화합물, 에폭시 수지, 실란 커플링제 등을 들 수 있다.
단량체 성분이 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체, 스티렌계 단량체를 포함하면 열팽창 특성을 컨트롤하기 쉬워진다. 중합성 성분이 단량체 성분으로서의 (메타)아크릴아미드계 단량체를 포함하면 내열성이 향상된다.
단량체 성분이 아크릴산 에스테르계 단량체, (메타)아크릴아미드계 단량체 및 스티렌계 단량체로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 경우, 중합성 성분에서 차지하는 아크릴산 에스테르계 단량체, (메타)아크릴아미드계 단량체 및 스티렌계 단량체의 중량 비율의 합계는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 50 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 35 중량% 이하, 특히 바람직하게는 10 중량% 이하이다. 아크릴산 에스테르계 단량체, (메타)아크릴아미드계 단량체 및 스티렌계 단량체의 중량 비율의 합계가 50 중량% 초과이면, 내열성이 저하되는 경우가 있다.
중합성 성분은 전술한 바와 같이 가교제를 포함해도 된다. 가교제를 사용하여 중합하는 것에 의해, 얻어지는 열팽창성 미소구에서는, 내포된 발포제의 열팽창 시에서의 유지율(내포 유지율) 저하가 억제되어 효과적으로 열팽창시킬 수 있다.
가교제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 디비닐벤젠 등의 방향족 디비닐 화합물; 메타크릴산아릴, 트리아크릴포르말, 트리아릴이소시아네이트, 에틸렌글리콜이디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메타)아크릴레이트, PEG#200디(메타)아크릴레이트, PEG#400디(메타)아크릴레이트, PEG#600디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜#400디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜#700디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, EO변성 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 글리세린디메타크릴레이트, 디메틸올-트리시클로데칸디아크릴레이트, 펜타에리트리톨토리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 트리아릴이소시아누레이트, 트리아릴시아누레이토, 트리글리시딜이소시아누레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디메타크릴레이트, EO변성 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 노난디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판토리(메타)아크릴레이트, 3-메틸-1,5펜탄디올디아크릴레이트 등의 디(메타)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다. 상기 가교제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
가교제의 양은 특별히 한정되지 않고, 없어도 되지만, 가교의 정도, 외각에 내포된 발포제의 내포 유지율, 내열성 및 열팽창성을 고려하면, 가교제의 양은 단량체 성분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.01~6 중량부, 보다 바람직하게는 0.05~3 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1~1 중량부이다.
열팽창성 미소구를 구성하는 발포제는 가열함으로써 기화하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. 발포제로서는 예를 들어 프로판, (이소)부탄, (이소)펜탄, (이소)헥산, (이소)헵탄, (이소)옥탄, (이소)노난, (이소)데칸, (이소)운데칸, (이소)도데칸, (이소)트리데칸 등의 탄소수 3~13의 탄화수소; (이소)헥사데칸, (이소)에이코산 등의 탄소수 13 초과 20 이하의 탄화수소; 슈도쿠멘, 석유 에테르, 초류점 150~260℃ 및/또는 증류 범위 70~360℃인 노말파라핀이나 이소파라핀 등의 석유 분류물 등의 탄화수소; 이들 할로겐화물; 하이드로플루오로에테르 등의 불소함유 화합물; 테트라알킬실란; 가열에 의해 열분해하여 가스를 생성하는 화합물 등을 들 수 있다. 이들 발포제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 상기 발포제는 직쇄(直鎖)형, 분지(分岐)형, 지환형 중 어느 것이라도 되고, 지방족인 것이 바람직하다.
발포제는 가열함으로써 기화하는 물질이지만, 발포제로서 열가소성 수지의 연화점 이하의 비점을 가지는 물질을 내포하면, 열팽창성 미소구의 팽창 온도에 있어서 팽창에 충분한 증기압을 발생시키는 것이 가능하고, 높은 팽창 배율을 부여하는 것이 가능하기 때문에 바람직하다. 상기 발포제 중에서도, 탄소수 8 이하의 탄화수소를 포함하면, 열팽창성 미소구는 높은 팽창 성능을 가질 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 발포제로서 열가소성 수지의 연화점 초과의 비점을 가지는 물질을 내포하고 있어도 된다. 발포제로서 열가소성 수지의 연화점 초과의 비점을 가지는 물질을 내포하는 경우, 열가소성 수지의 연화점 초과의 비점을 가지는 물질이 발포제에서 차지하는 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 95 중량% 이하, 보다 바람직하게는 80 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 70 중량% 이하, 특히 바람직하게는 65 중량% 이하, 특히 보다 바람직하게는 50 중량% 이하, 가장 바람직하게는 30 중량% 미만이다. 열가소성 수지의 연화점 초과의 비점을 가지는 물질의 비율이 95 중량%를 초과이면 최대 팽창 온도가 높아져 팽창 배율이 저하되는 경우가 있지만, 95 중량%를 초과해도 된다.
발포제의 내포율은 열팽창성 미소구의 중량에 대한 열팽창성 미소구에 내포된 발포제의 중량 백분률로 정의된다. 발포제의 내포율은 특별히 한정되지 않고, 사용되는 용도에 따라 내포율이 적절하게 결정되지만, 바람직하게는 1~50%, 더욱 바람직하게는 2~40%, 특히 바람직하게는 3~30%이다. 내포율이 1% 미만이면, 발포제의 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 내포율이 50%를 초과하면 열팽창성 미소구의 외각 두께가 얇아짐으로써 가스 빠짐의 원인이 되고, 내열성의 저하나 높은 팽창 성능이 얻어지지 않는 경우가 있다.
열팽창성 미소구의 평균 입자 직경은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1~200㎛이다. 열팽창성 미소구의 평균 입자 직경이 상기 범위 내이면, 경량이고 외관이 양호한 성형체가 얻어지는 경향이 있다. 열팽창성 미소구의 평균 입자 직경의 상한으로서는 보다 바람직하게는 100㎛, 더욱 바람직하게는 75㎛, 특히 바람직하게는 50㎛, 가장 바람직하게는 45㎛이다. 한편, 열팽창성 미소구의 평균 입자 직경의 하한으로서는 보다 바람직하게는 3㎛, 더욱 바람직하게는 5㎛, 특히 바람직하게는 8㎛, 가장 바람직하게는 10㎛이다.
또한, 열팽창성 미소구의 평균 입자 직경은 실시예에 기재된 방법에 의한 것이다.
열팽창성 미소구의 입도(粒度) 분포의 변동 계수(CV)는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 50% 이하, 더욱 바람직하게는 40% 이하, 특히 바람직하게는 30% 이하이다.
변동 계수(CV)는 이하에 나타낸 계산식 (1) 및 (2)에서 산출된다.
Figure pct00001
(식 중, s는 입자 직경의 표준편차, <x>는 평균 입자 직경, xi는 i번째의 입자 직경, n은 입자의 수이다.)
열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도(Ts)는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 60~250℃이다. 팽창 개시 온도(Ts)가 60℃ 미만이면, 열팽창성 미소구의 경시안정성의 문제가 발생하고, 수지 성형에 사용하였을 때 팽창 배율에 변동이 발생하는 경우가 있다. 한편, 팽창 개시 온도가 250℃ 초과이면, 내열성이 지나치게 높아서 충분한 팽창 성능이 얻어지지 않는 경우가 있다. 열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도의 상한은 보다 바람직하게는 230℃, 더욱 바람직하게는 200℃, 특히 바람직하게는 180℃, 가장 바람직하게는 170℃이다. 한편, 열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도의 하한은 보다 바람직하게는 70℃, 더욱 바람직하게는 80℃, 특히 바람직하게는 90℃, 가장 바람직하게는 100℃이다.
열팽창성 미소구의 최대 팽창 온도(Tmax)는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 80~350℃이다. 최대 팽창 온도가 80℃ 미만이면, 수지 성형에 이용하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 한편, 최대 팽창 온도가 350℃ 초과이면, 내열성이 지나치게 높아서 충분한 팽창 성능이 얻어지지 않는 경우가 있다. 열팽창성 미소구의 최대 팽창 온도의 상한은 보다 바람직하게는 280℃, 더욱 바람직하게는 250℃, 특히 바람직하게는 230℃, 가장 바람직하게는 210℃이다. 한편, 열팽창성 미소구의 최대 팽창 온도의 하한은 보다 바람직하게는 90℃, 더욱 바람직하게는 100℃, 특히 바람직하게는 110℃, 가장 바람직하게는 120℃이다.
열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도 및 최대 팽창 온도는 실시예에 기재된 방법에 의한 것이다.
열팽창성 미소구의 원형도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.995 이하이다. 열팽창성 미소구의 원형도가 0.995 초과이면, 열팽창성 미소구가 베이스 수지 중에 균일하게 분산될 수 없는 경우가 있다. 열팽창성 미소구의 원형도의 상한은 보다 바람직하게는 0.985, 더욱 바람직하게는 0.975, 특히 바람직하게는 0.965이다. 한편, 열팽창성 미소구의 원형도의 하한은 0.50이다.
열팽창성 미소구는 일반적으로는 상기에서 설명한 중합성 성분 및 발포제를 함유한 유성 혼합물을 분산시킨 수성 분산매 중에서 중합성 성분을 중합시키는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 중합성 성분을 중합 개시제의 존재 하에서 중합시키는 것이 바람직하다.
중합 개시제는 특별히 한정되지 않지만, 흔히 일반적으로 사용되는 과산화물이나 아조화합물 등을 들 수 있다.
과산화물로서는 예를 들어 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-sec-부틸 퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디벤질퍼옥시디카보네이트 등의 퍼옥시디카보네이트; 라우로일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드; 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드 등의 게톤퍼옥사이드; 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄 등의 퍼옥시케탈; 쿠멘하이드로퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드 등의 하이드로퍼옥사이드; 디쿠밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드 등의 디알킬퍼옥사이드; t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 등의 퍼옥시에스테르를 들 수 있다.
아조화합물로서는 예를 들어 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산)-1-카르보니트릴) 등을 들 수 있다.
중합 개시제의 중량 비율에 대해서는 중합성 성분 100 중량부에 대하여 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.05~10 중량%이며, 더욱 바람직하게는 0.1~8 중량%, 가장 바람직하게는 0.2~5 중량%이다.
유성 혼합물을 분산시키는 수성 분산매는 이온 교환수 등의 물을 주성분으로 하는 매체이며, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알코올이나, 아세톤 등의 친수성 유기성 용매를 더욱 함유해도 된다. 본 발명에서 친수성이란, 물에 임의로 혼화될 수 있는 상태인 것을 의미한다. 수성 분산매의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 중합성 성분 100 중량부에 대하여, 100~1000 중량부의 수성 분산매를 사용하는 것이 바람직하다.
수성 분산매는 전해질을 더욱 함유해도 된다. 전해질로서는 예를 들어 염화 나트륨, 염화 마그네슘, 염화 칼슘, 황산 나트륨, 황산 마그네슘, 황산 암모늄, 탄산 나트륨 등을 들 수 있다. 이들 전해질은 1종 또는 2종 이상을 병용해도 된다. 전해질의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 수성 분산매 100 중량부에 대하여 0.1~50 중량부 함유하는 것이 바람직하다.
수성 분산매는 수산기, 카르복시산(염)기 및 포스폰산(염)기로부터 선택되는 친수성 관능기와 헤테로 원자와 동일한 탄소 원자에 결합한 구조를 가지는 수용성 1,1-치환 화합물류, 중크롬산 칼륨, 아질산 알칼리 금속염, 금속(III)할로겐화물, 붕산, 수용성 아스코르브산류, 수용성 폴리페놀류, 수용성 비타민 B류 및 수용성 포스폰산(염)류로부터 선택되는 적어도 1종의 수용성 화합물을 함유해도 된다. 또한, 본 발명에서 수용성이란, 물 100g 당 1g 이상 용해하는 상태인 것을 의미한다.
수성 분산매 중에 포함되는 수용성 화합물의 양은 특별히 한정되지 않지만, 중합성 성분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.0001~1.0 중량부, 더욱 바람직하게는 0.0003~0.1 중량부, 특히 바람직하게는 0.001~0.05 중량부이다.
수성 분산매는 전해질이나 수용성 화합물 이외에, 분산 안정제나 분산 안정 보조제를 함유하고 있어도 된다.
분산 안정제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 제3 인산 칼슘, 복분해 생성법에 의해 얻어지는 피로인산 마그네슘, 피로인산 칼슘이나, 콜로이달 실리카, 알루미나 졸, 수산화 마그네슘 등을 들 수 있다.
상기 분산 안정제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
분산 안정제의 배합량은 중합성 성분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1~30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5~20 중량부이다.
분산 안정 보조제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 고분자 타입의 분산 안정 보조제, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양성(兩性) 이온 계면활성제, 비이온성 계면활성제 등의 계면활성제를 들 수 있다. 이들 분산 안정 보조제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
수성 분산매는 예를 들어 물(이온 교환수)에 수용성 화합물과 함께, 필요에 따라 분산 안정제 및/또는 분산 안정 보조제 등을 배합하면 바람직하다. 중합시 수성 분산매의 pH는 수용성 화합물, 분산 안정제, 분산 안정 보조제의 종류에 따라 적절하게 결정된다.
열팽창성 미소구의 제조 방법에서는 수산화나트륨이나, 수산화나트륨 및 염화아연의 존재 하에서 중합을 해도 된다.
열팽창성 미소구의 제조 방법에서는 소정 입자 직경의 구상(球狀) 유적(油滴)이 조제되도록 유성 혼합물을 수성 분산매 중에 현탁 분산시키는 방법이면 바람직하다.
유성 혼합물을 현탁 분산시키는 방법으로서는 예를 들어 호모 믹서(예를 들어, 프라이믹스사 제조) 등에 의해 교반하는 방법이나, 스태틱 믹서(예를 들어, 주식회사 노리타케엔지니어링사 제조) 등의 정지형(靜止型) 분산 장치를 이용하는 방법, 막 현탁법, 초음파 분산법 등의 일반적인 분산 방법을 들 수 있다.
다음에, 유성 혼합물이 구상 유적으로서 수성 분산매에 분산된 분산액을 가열하는 것에 의해 현탁 중합을 개시한다. 중합 반응 중에는 분산액을 교반하는 것이 바람직하고, 그 교반은 예를 들어 단량체의 부상(浮上)이나 중합 후의 열팽창성 미소구의 침강을 방지할 수 있을 정도로 완만히 행하면 된다.
중합 온도는 중합 개시제의 종류에 따라 자유롭게 설정되지만, 바람직하게는 30~100℃, 더욱 바람직하게는 40~90℃의 범위에서 제어된다. 반응 온도를 유지하는 시간은 1~20 시간 정도가 바람직하다. 중합 초기 압력은 특별히 한정되지 않지만, 게이지 압으로 0~5MPa, 더욱 바람직하게는 0.1~3MPa의 범위이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 액상 화합물을 포함해도 된다. 액상 화합물을 포함하면, 열팽창성 미소구의 분산성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 액상 화합물은 열팽창성 미소구의 외각을 구성하는 열가소성 수지를 용해 또는 팽윤시키지 않는 것이면 바람직하다.
액상 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 디부틸프탈레이트, 디이소옥틸프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트, 디옥틸아디페이트, 트리크레실포스페이트, 트리에틸시트레트, 아세틸트리부틸시트레트, 옥틸알코올 등의 가소제; 비이온성 계면활성제; 알킬렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올; 프로세스 오일; 실리콘 오일; 유동 파라핀; 나프텐계 오일; 아로마계 오일; 팜 오일, 소이빈 오일, 레이프씨드 오일, 해바라기씨 오일, 옥수수 오일, 린시드 오일 등의 식물계 오일; 유지류 등을 들 수 있다. 이들 액상 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액상 화합물의 비점은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 80℃~300℃, 더욱 바람직하게는 90℃~270℃, 특히 바람직하게는 100℃~250℃이다. 액상 화합물의 비점이 상기 범위 내이면, 마스터배치 보존 중의 휘발을 억제할 수 있는 경향이 있다.
발포 성형용 마스터배치에서 액상 화합물의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 70~1000 중량부이다. 액상 화합물의 함유량이 70 중량부 미만이면, 열팽창성 미소구의 분산성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 액상 화합물의 함유량이 1000 중량부 초과이면, 마스터배치의 핸들링성이 저하되는 경우가 있다. 액상 화합물의 함유량의 상한은 보다 바람직하게는 800 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 600 중량부 이하, 특히 바람직하게는 500 중량부 이하이다. 액상 화합물의 함유량의 하한은 (1) 100 중량부 초과, (2) 150 중량부 이상, (3) 200 중량부 초과, (4) 205 중량부 이상, (5) 250 중량부 이상의 순서로 바람직하다(괄호 내의 숫자가 커짐에 따라 바람직하다).
발포 성형용 마스터배치가 액상 화합물을 포함하는 경우, 베이스 수지에 포함되는 EPDM으로서는 유전된(油展, oil-extended) EPDM을 사용해도 된다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 윤활제를 포함해도 된다. 윤활제로서는 마스터배치 제조 시 또는 성형체 성형 시의 온도에서 연화 또는 용융되는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 스테아린산 등의 지방산계 윤활제, 스테아린산 아미드 등의 지방산 아미드계, 스테아린산 부틸 등의 에스테르계, 스테아릴 알코올 등의 알코올계 등의 화합물 또는 혼합물, 금속 비누 등을 들 수 있다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 화학 발포제를 포함해도 된다. 화학 발포제로서는 예를 들어 탄산수소나트륨 등의 무기계 화학 발포제; 아조디카르본아마이드, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, p,p'-옥시비스벤젠슬포닐 하이드라자이드, p-톨루엔설포닐 하이드라자이드 등의 유기계 화학 발포제를 들 수 있다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 안정제, 충전제, 안료, 액상 고무 등을 포함해도 된다.
안정제로서는 예를 들어 펜타에리스리톨-테트라키스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 트리에틸렌글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트] 등의 페놀계 안정제; 트리스(모노노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 등의 인계 안정제, 디라우로일 디프로피오네이트 등의 유황계 안정제 등을 들 수 있다.
충전제로서는 예를 들어 탄산 칼슘, 경질 탄산 칼슘, 중질 탄산 칼슘, 탄산마그네슘, 탈크, 클레이, 유리 비즈, 유리 벌룬 등의 무기 충전제; 고스티렌 수지, 쿠마론 인덴 수지, 페놀 수지, 리그닌, 변성 멜라민 수지, 석유 수지 등의 유기 충전제를 들 수 있다.
안료로서는 예를 들어 이산화티탄, 산화아연, 군청, 철단, 리토폰, 납, 카드뮴, 철, 코발트, 알루미늄, 카본 블랙 등의 무기 안료; 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 퀴나크리돈퀴논 안료, 디옥산 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론 안료, 인단트론 안료, 플라반쓰론 안료, 페릴렌 안료, 펠리논 안료, 디키토피롤로피롤 안료, 퀴노프탈론 안료, 안트라퀴논 안료, 티오인디고 안료, 벤즈이미다졸론 안료, 이소인돌린 안료 등의 유기 안료를 들 수 있다.
액상 고무로서는 예를 들어 액상 폴리부타디엔이나 그 변성물을 들 수 있다.
〔발포 성형용 마스터배치와 그 제조 방법〕
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 EPDM을 필수로 포함하는 베이스 수지와, 열팽창성 미소구를 포함하고, 열팽창성 미소구의 함유량이 베이스 수지 100 중량부에 대하여 300 중량부 초과 750 중량부 이하인 것이다.
열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 이하이면, 마스터배치가 성형 설비에 부착된다. 한편, 열팽창성 미소구의 함유량이 750 중량부 초과이면, 열팽창성 미소구의 분산성이 떨어져 고발포의 성형체를 얻을 수 없다. 열팽창성 미소구의 함유량의 상한은 바람직하게는 730 중량부, 보다 바람직하게는 700 중량부, 더욱 바람직하게는 680 중량부, 특히 바람직하게는 650 중량부, 가장 바람직하게는 600 중량부이다. 한편, 열팽창성 미소구의 함유량의 하한은 바람직하게는 301 중량부, 보다 바람직하게는 305 중량부, 더욱 바람직하게는 310 중량부, 특히 바람직하게는 325 중량부, 가장 바람직하게는 350 중량부이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 무니 점도 ML 1+4(100℃)는 15~90이다. 마스터배치의 무니 점도가 상기 범위 밖이면, 마스터배치의 분산성이 떨어지고, 발포 불균일이 발생하고, 얻어지는 성형체의 외관이 떨어진다. 발포 성형용 마스터배치의 무니 점도 ML 1+4(100℃)의 상한은 바람직하게는 88, 보다 바람직하게는 85, 더욱 바람직하게는 80, 특히 바람직하게는 75, 가장 바람직하게는 70이다. 한편, 발포 성형용 마스터배치의 무니 점도 ML 1+4(100℃)의 하한은 바람직하게는 20, 보다 바람직하게는 25, 더욱 바람직하게는 30, 특히 바람직하게는 35, 가장 바람직하게는 40이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 비중은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.60~1.5이다. 마스터배치의 비중이 상기 범위 밖이면, 열팽창성 미소구의 일부가 팽창 또는 파괴되기 때문에 경량인 성형체가 얻어지지 않는 경우가 있다. 마스터배치의 비중의 상한은 보다 바람직하게는 1.3, 더욱 바람직하게는 1.2, 특히 바람직하게는 1.1이다. 한편, 마스터배치의 비중의 하한은 보다 바람직하게는 0.65, 더욱 바람직하게는 0.70, 특히 바람직하게는 0.75이다. 발포 성형용 마스터배치의 비중은 실시예에 기재된 방법에 의한 것이다.
본 발명의 마스터배치의 발포 배율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5~150배이다. 마스터배치의 발포 배율이 5배 미만이면, 얻어지는 성형체의 발포 배율이 낮아져 경량이 되지 않는 경우가 있다. 한편, 마스터배치의 발포 배율이 150배 초과이면, 성형체의 내부 뿐만 아니라 그 표층 부근까지 열팽창성 미소구가 팽창하기 때문에 외관이 손상되는 경우가 있다. 마스터배치의 발포 배율의 상한은 보다 바람직하게는 120배, 더욱 바람직하게는 100배, 특히 바람직하게는 80배이다. 한편, 마스터배치의 발포 배율의 하한은 보다 바람직하게는 10배, 더욱 바람직하게는 15배, 특히 바람직하게는 20배이다. 발포 성형용 마스터배치의 발포 배율은 실시예에 기재된 방법에 의한 것이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 분말상, 입상(粒狀), 괴상(塊狀), 스트랜드상, 펠렛상, 시트상 등 각종 형상 중 어떤 것이라도 된다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 제조 방법은 베이스 수지와 액상 화합물을 포함하는 재료(1)와, 열팽창성 미소구를 포함하는 재료(2)를 혼합하는 공정을 포함하고, 베이스 수지는 EPDM을 포함하고, 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며, 무니 점도 ML 1+4(100℃)가 15~90인 발포 성형용 마스터배치를 제조하는 방법이다. 이 방법에 의해, 성형 설비로의 부착이 억제되고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능한 발포 성형용 마스터배치가 제조 가능해진다.
재료(1)에 포함되는 베이스 수지는 EPDM을 포함하는 것이며, 전술한 것을 사용한다. 또한, 액상 화합물은 전술한 것을 사용한다.
재료(1)에 포함되는 액상 화합물의 함유량은 사용될 액상 화합물 전량이어도 되고, 일부여도 된다. 재료(1)에 포함되는 액상 화합물의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 40~1000 중량부이다. 액상 화합물의 함유량이 40 중량부 미만이면, 재료(2)와의 혼합 시에 열팽창성 미소구의 분산성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 액상 화합물의 함유량이 1000 중량부 미만이면, 마스터배치의 수량이 저하되는 경우가 있다. 액상 화합물의 함유량의 상한은 보다 바람직하게는 800 중량부, 더욱 바람직하게는 600 중량부, 특히 바람직하게는 500 중량부이다. 한편, 액상 화합물의 함유량의 하한은 (1) 80 중량부, (2) 100 중량부, (3) 150 중량부, (4) 180 중량부, (5) 200 중량부의 순서로 바람직하다(괄호 내의 숫자가 커짐에 따라 바람직하다).
또한, 재료(1)는 베이스 수지와 액상 화합물 이외에 전술한 윤활제, 화학 발포제, 안정제, 충전제, 안료, 액상 고무 등을 포함해도 된다.
재료(1)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 소정의 무니 점도를 가지는 EPDM을 포함하는 베이스 수지와 액상 화합물, 필요에 따라 전술한 윤활제 등을 혼합(혼련)하는 방법을 들 수 있다. 또한, 재료(1)를 제조하는 때는 유전된 EPDM을 사용해도 된다.
재료(1)의 제조시에 있어서는 예를 들어 롤, 니더, 가압 니더, 밴버리 믹서 등의 혼합기를 사용해도 된다. 또한, 재료(1)를 얻을 때 온도는 50~100℃이면 바람직하다.
재료(2)는 전술한 열팽창성 미소구를 포함하는 것이며, 이 밖에도 전술한 액상 화합물, 윤활제, 화학 발포제, 안정제, 충전제, 안료, 액상 고무 등을 포함해도 된다. 열팽창성 미소구로서는 액상 화합물 등의 액상물을 포함하는 습분(濕粉)상의 것을 사용해도 된다. 또한, 재료(2)는 베이스 수지를 포함하지 않는 것이어도 된다.
재료(2)의 제조 시에는 예를 들어 리본형 믹서나, 부축 로터형 혼합기, 헨셀(Henschel) 믹서, 텀블러 믹서, 플래니터리(planetary) 믹서, 슈퍼 믹서, 하이스피드 믹서, SV 믹서 등의 믹서를 사용해도 된다.
재료(2)에서 차지하는 열팽창성 미소구의 중량 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 30 중량% 이상이다. 재료(2)에서 차지하는 열팽창성 미소구의 중량 비율이 30 중량% 미만이면, 마스터배치의 제조 효율이 저하되는 경우가 있다. 재료(2)에서 차지하는 열팽창성 미소구의 중량 비율의 상한은 바람직하게는 100 중량%, 보다 바람직하게는 98 중량%, 더욱 95 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량%이다. 한편, 재료(2)에서 차지하는 열팽창성 미소구의 중량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 40 중량%, 더욱 바람직하게는 45 중량%, 특히 바람직하게는 50 중량%이다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 제조 방법은 재료(1)와 재료(2)를 혼합하는 공정을 포함한다. 재료(1)와 재료(2)를 혼합하는 순서로서는 재료(1)에 재료(2)를 배합해도 되고, 재료(2)에 재료(1)를 배합해도 된다. 또한, 재료(1)와 재료(2)를 혼합하는 공정에 있어서는 전술한 혼합기를 사용해도 된다.
재료(1)와 재료(2)를 혼합할 때에 온도는 열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도 미만의 온도에서 행하지 않으면 열팽창성 미소구가 팽창하게 된다. 통상적으로 열팽창성 미소구가 팽창하지 않도록 팽창 개시 온도보다 낮은 온도(바람직하게는 5℃ 이상 낮은 온도)에서 마스터배치의 제조를 행하면 된다.
또한, 발포 성형용 마스터배치의 사용 형태에 따라서는 상기 공정에서 얻어진 재료(1)와 재료(2)의 혼합물을 롤러, 조립기(granulator), 압출기, 펠렛타이저(pelletizer) 등을 이용하여 소정의 형상으로 해도 된다. 혼합물을 소정의 형상의 마스터배치로 할 때도 상기 공정과 동일하게, 통상적으로 열팽창성 미소구가 팽창하지 않도록 팽창 개시 온도보다 낮은 온도(바람직하게는 5℃ 이상 낮은 온도)에서 마스터배치의 제조를 행하면 된다.
〔수지 조성물, 발포 성형체 및 그 제조 방법〕
발포 성형체는 발포 성형용 마스터배치와 매트릭스 수지를 포함하는 수지 조성물을 성형함으로써 얻어진다.
매트릭스 수지는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리염화비닐; 폴리염화비닐리덴; 폴리비닐알코올; 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-부틸(메타)아크릴레이트 공중합체 등의 에틸렌계 공중합체; 아이오노머; 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 폴리테르펜 등의 폴리올레핀계 수지; 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 등의 스티렌계 공중합체; 폴리아세탈; 폴리메틸메타크릴레이트; 초산셀룰로오스; 폴리카보네이트; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지; 나일론 6, 나일론 66 등의 폴리아미드 수지; 열가소성 폴리우레탄; 테트라플루오르화에틸렌; 에틸렌계 아이오노머, 우레탄계 아이오노머, 스티렌계 아이오노머, 불소계 아이오노머 등의 아이오노머 수지; 폴리아세탈; 폴리페닐렌설파이드 등의 열가소성 수지; 폴리우레탄계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머, 올레핀계 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머; 폴리유산(PLA), 초산셀룰로오스, PBS, PHA, 전분 수지 등의 바이오 플라스틱; EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무), 에틸렌프로필렌 고무(EPR), 천연 고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 부틸 고무(IIR), 클로로프렌 고무(CR), 아크릴 고무, 우레탄 고무, 불소 고무, 실리콘 고무 등의 고무류 등을 들 수 있고, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
수지 조성물에서 차지하는 열팽창성 미소구의 중량 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.01~60 중량%이다. 팽창성 미소구의 중량 비율이 0.01 중량% 미만이면, 얻어지는 발포 성형체가 경량이 되기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 열팽창성 미소구의 중량 비율이 60 중량% 초과이면, 얻어지는 발포 성형체는 경량이 되지만, 기계 강도가 현저하게 저하되는 경우가 있다. 열팽창성 미소구의 중량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 50 중량%, 더욱 바람직하게는 20 중량%, 특히 바람직하게는 10 중량%이다. 열팽창성 미소구의 중량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 0.1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 중량%, 특히 바람직하게는 1 중량%이다.
수지 조성물에서 차지하는 매트릭스 수지의 중량 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 40~99.99 중량%이다. 매트릭스 수지의 중량 비율이 40 중량% 미만이면, 얻어지는 발포 성형체는 경량이 되지만, 기계 강도가 현저하게 저하되는 경우가 있다. 한편, 매트릭스 수지의 중량 비율이 99.99 중량% 초과이면, 얻어지는 발포 성형체가 경량이 되기 어려워지는 경우가 있다. 매트릭스 수지의 중량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 99.9 중량%, 더욱 바람직하게는 99.5 중량%, 특히 바람직하게는 99 중량%이다. 매트릭스 수지의 중량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 50 중량%, 더욱 바람직하게는 80 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량%이다.
본 발명의 수지 조성물은 발포 성형용 마스터배치 및 매트릭스 수지와 함께, 필요에 따라 전술한 액상 화합물, 윤활제, 안정제, 충전제, 안료, 액상 고무 등을 더욱 포함하는 것이라도 된다.
수지 조성물의 성형 방법으로서는 사출 성형, 압출 성형, 브로우 성형, 캘린더 성형, 프레스 성형, 진공 성형, 혼련 성형 등의 각종 성형 방법이 사용된다. 사출 성형의 경우, 예를 들어 금형에 수지 재료를 일부 넣어 발포시키는 쇼트 숏(short-shot)법이나 금형에 수지 재료를 완전히 충전한 후에 금형을 발포시자고 하는 곳까지 여는 코어 백법 등의 성형 방법을 들 수 있다.
또한, 성형 시에는 열팽창성 미소구가 열팽창하고, 열팽창 미소구, 즉 중공(中空) 입자가 얻어지므로, 발포 성형체에는 중공 입자가 함유되게 된다.
발포 성형체에 포함되는 중공 입자의 평균 입자 직경은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1~1000㎛이다. 중공 입자의 평균 입자 직경이 1㎛ 미만이면, 경량화 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 중공 입자의 평균 입자 직경이 1000㎛ 초과이면, 발포 성형체의 강도가 저하되는 경우가 있다. 발포 성형체에 포함되는 중공 입자의 평균 입자 직경의 상한은 보다 바람직하게는 500㎛, 더욱 바람직하게는 300㎛, 특히 바람직하게는 200㎛이다. 한편, 발포 성형체에 포함되는 중공 입자의 평균 입자 직경의 하한은 보다 바람직하게는 2㎛, 더욱 바람직하게는 5㎛, 특히 바람직하게는 10㎛이다.
수지 조성물의 성형에 의해 발포 성형체가 얻어질 때의 발포 배율(발포 성형체의 발포 배율)은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1.1배 이상, 더욱 바람직하게는 1.2~5배, 특히 바람직하게는 1.4~4배, 가장 바람직하게는 1.5~3배이다. 발포 성형체의 발포 배율이 상기 범위이면, 경량이고 충분한 강도를 가지는 발포 성형체가 되는 경향이 있다.
본 발명의 발포 성형체의 용도로서는 예를 들어 도어 트림, 인스트루먼트판넬, 웨더스트립, 글래스런, 범퍼, 타이어 등의 자동차용 부재 용도, 구두창, 목재플라스틱이나 바닥재 등의 건축재 용도, 인공 코르크 등을 들 수 있다.
실시예
이하에서, 본 발명의 발포 성형용 마스터배치의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 이하의 실시예 및 비교예에서 명시하지 않는 한 '부'는 '중량부'를 의미하고, '%'는 '중량%'를 의미하는 것으로 한다. 이하의 제조예에서 든 열팽창성 미소구, 실시예 및 비교예에서 언급한 발포 성형용 마스터배치 및 발포 성형체 등에 대해 다음에 나타낸 요령으로 물성을 측정하고, 또한 성능을 평가했다. 이하에서는 열팽창성 미소구를 단순히 '미소구'라고 하는 경우도 있다.
<열팽창성 미소구의 평균 입자 직경>
측정 장치로서, 니키소 주식회사의 마이크로 트럭 입도 분포계(형식 9320-HRA)를 사용하여, 체적 기준 측정에 의한 D50값을 평균 입자 직경으로 했다.
<팽창 개시 온도(Ts) 및 최대 팽창 온도(Tmax)의 측정>
측정 장치로서, DMA(DMA Q800형, TA instruments사 제조)를 사용했다. 열팽창성 미소구 0.5mg를 직경 6.0㎜(내경 5.65㎜), 깊이 4.8㎜의 알루미늄 컵에 넣고, 열팽창성 미소구층의 상부에 알루미늄 덮개(직경 5.6㎜, 두께 0.1㎜)를 싣고 시료를 준비했다. 그 시료에 위에서 가압자(加壓子)에 의해 0.01N의 힘을 가한 상태에서 샘플 높이를 측정했다. 가압자에 의해 0.01N의 힘을 가한 상태에서, 20℃에서 300℃까지 10℃/min의 승온 속도로 가열하고, 가압자의 수직 방향에서의 변위량을 측정했다. 정방향으로의 변위 개시 온도를 열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도(Ts)로 하고, 최대 변위량(Hmax)을 나타냈을 때의 온도를 열팽창성 미소구의 최대 팽창 온도(Tmax)로 했다.
<발포 성형용 마스터배치의 비중 측정>
발포 성형용 마스터배치의 비중은 시마즈 상접시 전자분석천평(AX 200, 주식회사 시마즈제작소 제조)을 사용하여 고체 비중 측정 모드로 측정했다.
<발포 성형용 마스터배치의 무니 점도 ML(1+4) 100℃의 측정>
무니 점도계(SMV-301, 시마즈제작소사 제조)를 사용하고, 얻어진 마스터배치에 대해 100℃에서의 무니 점도를 JIS-K6300에 준거한 방법으로 측정했다.
<발포 성형용 마스터배치의 분산성 평가>
발포 성형용 마스터배치의 분산성은 마스터배치를 두께 0.35㎜, 크기 φ70㎜로 탁상형 테스트 프레스기(SA-302, 테스터산업사 제조)를 사용하여, 가로 폭 10m× 세로 폭 10㎝ × 두께 0.35㎜가 되도록 얇게 연장시키며 응집물의 유무를 육안으로 확인했다.
발포 성형용 마스터배치의 분산성은 이하의 평가 기준에 기초하여 판정하고, △ 이상을 합격으로 했다.
◎: 응집물이 확인되지 않았다.
○: 1~3개의 응집물을 확인했다.
△: 4~5개의 응집물을 확인했다.
×: 6개 이상의 응집물을 확인했다.
<발포 성형용 마스터배치의 설비로의 부착 평가>
LABO 플라스토 밀(1축 압출 성형기 ME-25, 토요세이키사 제조) 및 T 다이(립 폭 150㎜, 두께 2㎜)를 사용하여 압출 성형기 및 T 다이의 설정 온도를 80℃로 설정하고, 스크류 회전수를 40rpm으로 설정했다. 각(角) 펠렛상(가로 폭 3~4㎜, 세로 폭 3~4㎜, 깊이 폭 3~4㎜)으로 조정된 발포 성형용 마스터배치를 LABO 플라스토 밀에 투입하고, 10분간 압출 성형을 행하고, 호퍼(hopper) 아래의 스크류에 발포 성형용 마스터배치가 부착되지 않고, 토출량이 안정적으로 압출 성형될 수 있는지를 평가했다.
발포 성형용 마스터배치의 설비로의 부착 평가는 이하의 평가 기준에 기초하여 판정하고, ○ 이상의 판정을 합격으로 했다.
◎: 호퍼 아래의 스크류에 부착되지 않고, 토출량이 안정적이었다.
○: 호퍼 아래의 스크류에 아주 미량 부착되어 있으나 토출량이 안정적이었다.
×: 호퍼 아래의 스크류에 부착되고, 토출이 도중에 정지되었다.
<발포 성형체의 비중 측정>
발포 성형체의 비중은 시마즈 상접시 전자분석천평(AX 200, 주식회사 시마즈제작소 제조)을 사용하여 고체 비중 측정 모드로 측정했다.
<발포 성형체의 외관 평가>
발포 성형체의 외관 평가는 3D 형상 측정기(VR-3000, 키엔스사 제조)를 사용하여 성형체 표면의 표면 거칠기(Rz)를 측정하고, 이하의 기준에 기초하여 판정하고, ○ 이상을 합격으로 했다.
◎: Rz＜30㎛
○: 30㎛≤Rz＜50㎛
△: 50㎛≤Rz≤100㎛
×: Rz＞100㎛
<발포 성형체의 분산성 평가>
발포 성형체의 분산성 평가는 전자현미경(VE-8800, 키엔스사 제조)을 사용하여 발포 성형체의 단면을 육안으로 확인하고, 이하의 기준에 기초하여 판정했다.
○: 균일하게 기포가 분산되어 있다.
×: 균일하게 기포가 분산되어 있지 않다.
<제조예1>
이온 교환수 600g에 염화나트륨 150g, 유효 성분 20 중량%인 콜로이달 실리카 80g, 폴리비닐피롤리돈 1.5g 및 에틸렌디아민테트라아세트산·4Na염 0.5g 첨가한 후, 얻어진 혼합물의 pH를 2.0~3.5로 조정하여 수성 분산매를 조제했다.
이와 별도로, 아크릴로니트릴 140g, 메타크릴로니트릴 56g, 메타크릴산메틸 2g, PEG#200디아크릴레이트 2g, 2-메틸프로판 30g, 2-메틸부탄 20g, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 3g를 혼합하여 유성 혼합물을 조제했다.
수성 분산매와 유성 혼합물을 혼합하고, 얻어진 혼합액을 호모 믹서에 의해 분산하여 현탁액을 조정했다. 이 현탁액을 용량 1.5ℓ의 가압 반응기에 옮기고 질소 치환을 한 후 반응 초기압 0.3MPa로 하고, 교반하면서 60℃에서 20시간 중합하고, 얻어진 생성물을 여과, 건조하여 열팽창성 미소구 1(미소구 1)을 얻었다. 얻어진 열팽창성 미소구의 물성을 표 1에 나타낸다.
<제조예 2, 3>
제조예 2, 3에서는, 제조예 1에 있어서, 표 1에 나타낸 바와 같이 반응 조건을 각각 변경한 점 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여, 열팽창성 미소구 2, 3(미소구 2, 3)를 얻었다. 또한, 그 물성을 평가하고, 표 1에 나타냈다.
Figure pct00002
<실시예 1>
200 중량부의 EPDM 1(사용하는 EPDM의 양은 100 중량부이며, 유전량(油展量)은 100 중량부)과 150 중량부의 PW-90(프로세스 오일, 이데미쓰고산 주식회사 제조)과 10 중량부의 스테아린산을, 니더로 재료 온도가 60℃에 도달할 때까지 혼련하여 재료(1)를 얻었다. 얻어진 재료(1)에 미소구 1을 첨가하고, 니더로 60℃에서 3분간 혼련하고, 베이스 수지와 열팽창성 미소구를 포함하는 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물을 롤러로 롤 온도 60℃, 롤 속도 20rpm, 롤간 거리 1㎝로 3분간 혼합하고, 두께 1㎝의 발포 성형용 마스터배치를 제조했다. 얻어진 발포 성형용 마스터배치의 무니 점도는 71이며, 비중은 0.89이었다.
다음에, 100 중량부의 EPDM(에틸렌 함유량 63 중량%, 디엔 함유량 4.4 중량%), 250 중량부의 중질 탄산 칼슘, 64 중량부의 파라핀 오일, 15 중량부의 스테아린산, 5 중량부의 산화아연, 1 중량부의 카본 블랙, 1 중량부의 유황 및 4 중량부의 가황 촉진제를 혼합하여 매트릭스 조성물을 미리 조제했다.
２ 중량부의 얻어진 발포 성형용 마스터배치와 100 중량부의 미리 조정된 매트릭스 조성물을 혼합하여 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을 압출 성형기의 호퍼에 공급하고 혼련하면서 압출 성형을 행하여 판형의 성형체를 얻었다. 또한, 압출 온도는 80℃로 했다. 압출 성형에 의해 얻어진 판형의 성형체를 가황로에서 200℃×5min의 가황 조건이 되도록 가황하여 발포 성형체를 제조했다. 제조된 발포 성형체의 물성을 표 2에 나타낸다.
<실시예 2~12, 비교예 1~4>
실시예 2~8에서는, 실시예 1에 있어서, 표 2에 나타낸 바와 같이 배합 조건을 각각 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 발포 성형용 마스터배치 및 발포 성형체를 제조하여 각각의 물성을 측정, 평가했다. 그 결과를 표 2, 3에 나타낸다.
Figure pct00003
Figure pct00004
본 발명의 실시예, 비교예에서 사용한 원료의 상세를 표 4에 나타낸다.
Figure pct00005
표 2, 3에 나타낸 바와 같이, 베이스 수지가 EPDM을 포함하고, 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며, 무니 점도 ML 1+4(100℃)가 15~90인 실시예의 발포 성형용 마스터배치는 성형 설비로의 부착이 억제되고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체를 제조 가능함을 알 수 있다.
한편, 함유되는 열팽창성 미소구의 양이나 무니 점도 ML 1+4(100℃)가 상기 범위 외인 비교예 1~3의 발포 성형용 마스터배치는 성형 설비로의 부착이 억제되고, 분산성이 우수하고, 고발포로 경량이고 또한 외관이 우수한 발포 성형체가 제조 가능한 본 발명의 과제의 적어도 하나를 해결하지 못함을 알 수 있다.
또한, 재료(1)와 재료(2)를 혼합하는 공정을 포함하지 않는 방법으로서는 비교예 4와 같이 마스터배치를 제조할 수 없음을 알 수 있다.
본 발명의 발포 성형용 마스터배치는 사출 성형, 압출 성형, 프레스 성형 등의 발포 성형에 사용할 수 있고, 시일성, 차음성, 단열성, 단열성, 흡음성 등이 우수한 발포 성형체의 제조에 사용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 베이스 수지와, 열팽창성 미소구(微小球)를 포함하는 발포 성형용 마스터배치로서,
    상기 베이스 수지는 EPDM을 포함하고,
    상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며,
    무니 점도(Mooney viscosity) ML 1+4(100℃)가 15~90인 발포 성형용 마스터배치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 EPDM은 에틸렌 함유량이 45~72 중량%인 발포 성형용 마스터배치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 EPDM은 디엔 함유량이 2.2~10.0 중량%인 발포 성형용 마스터배치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열팽창성 미소구가 열가소성 수지로 이루어지는 외각(外殼)과, 그것에 내포되면서 또한 가열함으로써 기화하는 발포제로 구성되고, 상기 열가소성 수지가 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 염화비닐리덴으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 중합성 성분의 중합체인 발포 성형용 마스터배치.
  5. 발포 성형용 마스터배치의 제조 방법으로서,
    베이스 수지와 액상 화합물을 포함하는 재료(1)와, 열팽창성 미소구를 포함하는 재료(2)를 혼합하는 공정을 포함하고,
    상기 베이스 수지는 EPDM을 포함하고,
    상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 상기 열팽창성 미소구의 함유량이 300 중량부 초과 750 중량부 이하이며,
    무니 점도 ML 1+4(100℃)가 15~90인 발포 성형용 마스터배치의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 발포 성형용 마스터배치와, 매트릭스 수지를 포함하는 수지 조성물.
  7. 제6항에 기재된 수지 조성물의 성형물인 발포 성형체.
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