專利名稱::茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料及其制造方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及一種茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料及其制造方法。
背景技術:
:眾所周知,乙烯丙烯二烯共聚物橡膠(下面,也稱為"EPmr。)系開孔泡沫材料制品,由于其具有優(yōu)異的緩沖性、密封性、隔音性,作為緩沖材料、隔熱材料、吸音材料等用于家電制品、汽車、建筑等用途。另外,聚乙烯系開孔泡沫材料的隔熱性、吸音性、耐化學性優(yōu)良,因此廣泛應用于空調內的隔熱材料、汽車的門鏡內的吸音材料、細菌的載體、涂布材料等的各種用途中。另外,已提出一種茂金屬系聚乙烯開孔泡沫材料的制造方法,其中,對作為聚合催化劑使用茂金屬化合物得到的聚乙烯系樹脂中添加有4,4'-氧代雙(苯磺酰肼)的發(fā)泡性組合物,進行成型,接下來,在常壓下進行加熱發(fā)泡來成型發(fā)泡體,對該發(fā)泡體施加機械變形,使其中的泡沫聯(lián)通(參照日本特開2001-226511號公報)。但是,上述EP匿系開孔泡沫材料存在的問題有容易發(fā)生表面起霜(析出現(xiàn)象);耐油、耐彎曲開裂性差;對于在交聯(lián)劑中使用有機過氧化物,使用2-巰基苯并咪唑系防焦化劑的EP匿發(fā)泡體,難以進行交聯(lián)調整,閉孔泡沫難以形成開孔泡沫。另外,上述聚乙烯系開孔泡沫材料,與EP匿系開孔泡沫材料相比,具有柔軟性、彈性、壓縮時的恢復性差的問題。另外,上述茂金屬系聚乙烯開孔泡沫材料,需要在發(fā)泡劑中使用4,4'-氧代雙(苯磺酰肼),存在不能得到有一定厚度的發(fā)泡體的問題。因此,本發(fā)明以混合有適于有機過氧化物引起的交聯(lián)的茂金屬系聚乙烯樹脂和柔軟性、恢復性優(yōu)異的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠的組合物作為必須成分,進行發(fā)泡,則能夠獲得交聯(lián)與發(fā)泡的平衡,能夠克服茂金屬系聚乙烯樹脂和乙烯丙烯二烯共聚物橡膠各自單獨具有的開孔泡沫材料的缺陷,獲得沒有焦化的柔軟性、恢復性優(yōu)異的開孔泡沫材料。本發(fā)明基于上述令人刮目的認識,解決了該技術問題。
發(fā)明內容本發(fā)明的茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料,是使以由3070重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與7030重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物作為必須成分的混和物加熱發(fā)泡形成開孔泡沫而制成。另外,本發(fā)明中,在上述的茂金屬_乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料中,相對于必須成分組合物100重量份,配合有040重量份的聚乙烯樹脂和/或乙酸乙烯樹脂。另外,本發(fā)明中,在上述任一項的茂金屬_乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料中,相對于必須成分組合物100重量份,配合有20150重量份的填充劑。另外,本發(fā)明的茂金屬_乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料的制造方法,是在由3070重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與7030重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物中添加有機過氧化物、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、軟化劑及填充劑,接下來,填充到擠壓機的模具中在加壓下進行加熱,進一步地,在常壓下使其發(fā)泡,然后使該泡沫連續(xù)化。進一步地,本發(fā)明中,在上述的茂金屬_乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料的制造方法中,相對于必須成分組合物100重量份,配合有040重量份的聚乙烯樹脂和/或乙酸乙烯樹脂。根據(jù)本發(fā)明,以混合有茂金屬系聚乙烯樹脂與乙烯丙烯二烯共聚物橡膠的組合物為必須成分,使在該組合物中添加有填充劑的混和物發(fā)泡,因此,能夠獲得交聯(lián)與發(fā)泡的平衡,得到?jīng)]有焦化的柔軟性、恢復性優(yōu)異的開孔泡沫材料。具體實施方式實施方式l本實施方式涉及的茂金屬-EP匿系開孔泡沫材料,是使以由茂金屬系聚乙烯樹脂3070重量份和EPDM7030重量份構成的組合物作為必須成分并在該組合物中添加有機過氧化物、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、軟化劑及填充劑所成的混和物加熱發(fā)泡,使生成的泡沫連續(xù)的開孔泡沫材料。茂金屬系聚乙烯樹脂與EP匿的配合比例,相對于茂金屬系聚乙烯樹脂3070重量份可將EPDM設為7030重量份,進一步優(yōu)選的是相對于茂金屬系聚乙烯樹脂4060重量份,EPDM設為6040重量份。上述茂金屬系聚乙烯樹脂是使用茂金屬化合物作為聚合催化劑得到的聚乙烯系樹脂。在上述EP匿中,作為第3成分有乙叉降冰片烯、1,4-己二烯及二環(huán)戊二烯等,沒有特別限定。另外,進一步地,相對于必須成分組合物100重量份,可配合040重量份的從通常的聚乙烯樹脂(LDPE)及乙酸乙烯樹脂(EVA)中選出的至少一種。如果是40重量份以下的添加量,則發(fā)泡體的柔軟性及恢復性優(yōu)良,添加量超過40重量份,則對發(fā)泡體的柔軟性及恢復性產(chǎn)生壞的影響,因而不優(yōu)選。上述有機過氧化物,使用通過加熱發(fā)生分解,生成游離自由基,在其分子間或分子內生成交聯(lián)結合的作為自由基發(fā)生劑的有機過氧化物。例如,可使用過氧化二異丙苯、1,1-二叔丁基過氧化物、1,1-二叔丁基過氧_3,3,5-三甲基環(huán)己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己炔、a,a-二叔丁基過氧化異丙基苯、叔丁基過氧化酮及叔丁基過氧化苯甲酸酯等。作為上述發(fā)泡劑,可使用偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸鋇等的偶氮系化合物;二亞硝基五次甲基四胺、三硝基三甲基三胺等的硝基系化合物;P,P'-氧代雙苯磺酰肼等肼系化合物;P,P'-氧代雙苯磺酰氨基脲、甲苯磺酰氨基脲等的磺酰氨基脲系化合物等。作為上述發(fā)泡助劑,可以使用以尿素作為主成分的化合物;氧化鋅或氧化鉛等的金屬氧化物;以水楊酸或硬脂酸等作為主成分的化合物即高級脂肪酸或高級脂肪酸的金屬化合物,根據(jù)發(fā)泡劑的種類添加該發(fā)泡助劑即可。上述軟化劑,可使用加工油(processoil)、增塑劑、石蠟、液體石蠟等的與橡膠的相溶性良好的軟化劑。作為上述填充劑,使用粘土、滑石、氧化鈦、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、硅石、以及常用的橡膠配合劑等即可。根據(jù)需要,適宜添加該填充劑。該填充劑的添加量,相對于由茂金屬系聚乙烯樹脂與EPDM構成的組合物100重量份優(yōu)選是20150重量份。填充劑的添加量超過150重量份時,則阻礙發(fā)泡成形,不能得到令人滿意的發(fā)泡體,因而不優(yōu)選,添加量小于20重量份時,產(chǎn)量過低,不符合成本的要求,因而不優(yōu)選。進一步地,優(yōu)選是3080重量份。實施方式2本實施方式的茂金屬-EPDM系開孔泡沫材料的制造方法,是在由3070重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與7030重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物中添加有機過氧化物、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、軟化劑及填充劑制成混和物,接下來,將該混和物填充到擠壓機的模具中在加壓下進行加熱,進一步地,在常壓下使其發(fā)泡,然后使該泡沫機械地連續(xù)化。上述制造方法,通過使用的有機過氧化物、發(fā)泡劑等的發(fā)泡溫度、交聯(lián)引發(fā)溫度等,能夠以公知的發(fā)泡方法及適宜的發(fā)泡條件進行,下面具體地說明特別適宜的制造方法。在由3070重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與7030重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物中添加3080重量份的填充劑以及聚乙烯樹脂、乙酸乙烯樹脂、有機過氧化物、軟化劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑,制成混和物,將該混和物通過攪拌輥(mixingroll)、加壓式捏合機、擠出機等進行混煉。接下來,將得到的發(fā)泡性樹脂組合物填充到擠壓機的模具中,在規(guī)定時間壓力下在11515(TC下加熱,使一部分發(fā)泡劑分解,生成發(fā)泡倍率1.001.05的中間發(fā)泡體。接下來,將該中間發(fā)泡體投入常壓下非密閉體系的長方體型等的希望的形狀的模具內,在14018(TC下加熱,使有機過氧化物及發(fā)泡劑完全分解,制得發(fā)泡體。然后,將上述發(fā)泡體(閉孔泡沫材料),例如通過等速雙輥等進行壓縮變形破壞泡沫膜,由此機械地連通泡沫得到開孔泡沫材料。等速雙輥的表面上設置有無數(shù)的小針,或在等速雙輥前和/或后配置設有無數(shù)小針的輥,在閉孔泡沫材料的表面上打開無數(shù)的小孔,則能夠促進泡沫的連通。實施例113、比較例19作為茂金屬系聚乙烯樹脂使用77<二于<一EG8150(商品名;密度0.868g/cm3;MFR:0.5g/10分鐘;夕'々少$力A日本株式會社制造)以及77<二于<一EG8200(商品名;密度0.870g/cm3、MFR:5.0g/10分鐘;夕'々少S力A日本株式會社制造),作為EPDM樹脂使用工:/k>514F(商品名;穆尼粘度35ML(l+4)IO(TC;乙烯含有率70%;二烯含有率5.5%;住友化學株式會社制造),按照表l(實施例)及表2(比較例)所示的配合比例制得各組合物,在該各組合物中按照表1及表2中所示的配合比例添加作為聚乙烯樹脂的YF-30(商品名;低密度聚乙烯;密度0.920g/W;MFR:1.lg/10分鐘;日本水'j工,^^株式會社制造)、作為乙酸乙烯樹脂的LV540(商品名;乙烯-乙酸乙烯共聚物;密度0.942g/cm3;MFR:2.5g/10分鐘;日本水'」工,^>株式會社制造)、作為有機過氧化物的過氧化二異丙苯、作為軟化劑的加工油(processoil)、作為填充劑的滑石、作為發(fā)泡劑的偶氮二甲酰胺及作為發(fā)泡助劑的氧化鋅,制得各混和物,將該各混和物填充至加熱至13(TC的擠壓機內的模具(32X160X160mm)中,在100kg/cm2的壓力下加熱80分鐘,生成各中間發(fā)泡體(32X160X160mm)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>根據(jù)表3及表4可確認,實施例113的開孔泡沫材料的柔軟性、彈性、恢復性優(yōu)異。比較例1、4及9中焦化情況嚴重,沒能得到滿足條件的發(fā)泡體。比較例2、3、58中,雖然得到了發(fā)泡體,但其柔軟性、恢復性差。另外,泡沫材料的表觀密度、拉伸強度、延伸率、壓縮應力及壓縮永久形變的物理性質,是按照JISK6767進行測定。另外,壓縮應力(25%)小于5kPa的泡沫材料的柔軟性優(yōu)異,壓縮永久形變(24hr)小于5%的泡沫材料的恢復性優(yōu)升。比較例10在由50重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物(LV540:商品名)及50重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂(KS240:商品名;密度0.880g/W、MFR:2.2g/10分鐘;日本水'」工,^>株式會社制造)構成的組合物中,添加過氧化二異丙苯0.7重量份和偶氮二甲酰胺9.5重量份所得到的現(xiàn)有技術發(fā)泡體LC-150G(商品名;三和化工株式會社制造),其表觀密度為50kg/m拉伸強度為0.17MPa,延伸率為300%,10%壓縮應力為3kPa,25%壓縮應力為5kPa,50X壓縮應力為8kPa,30min壓縮永久形變?yōu)?.6%,24hr壓縮永久形變?yōu)?.9%。本發(fā)明中的發(fā)泡倍率是約11倍(表觀密度是8689kg/m3),因此可確認上述現(xiàn)有技術的發(fā)泡體為了得到與本發(fā)明中的柔軟性同等的柔軟性,需要20倍(表觀密度50kg/m3;計算式樹脂密度+表觀密度X1000)的發(fā)泡倍率。根據(jù)本發(fā)明,能夠得到摻和有茂金屬系聚乙烯樹脂和乙烯丙烯二烯共聚物橡膠(EPDM)的開孔泡沫材料,由于該茂金屬-EPDM樹脂系開孔泡沫材料的柔軟性.彈性V咴復性優(yōu)異,因此能夠應用于緩沖材料、隔熱材料、吸音材料等的用途。權利要求一種茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料,其特征在于,使以由30~70重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與70~30重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物作為必須成分的混和物加熱發(fā)泡,形成開孔泡沫而制成。2.如權利要求1所述的茂金屬_乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料,其中,相對于作為必須成分的組合物100重量份,配合有040重量份的聚乙烯樹脂和/或乙酸乙烯樹脂。3.如權利要求1或2所述的茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料,其中,相對于作為必須成分的組合物100重量份,配合有20150重量份的填充劑。4.一種茂金屬_乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料的制造方法,其特征在于,在由3070重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與7030重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物中添加有機過氧化物、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、軟化劑及填充劑,接下來,填充到擠壓機的模具中在加壓下進行加熱,進一步地,在常壓下使其發(fā)泡,然后使該泡沫連續(xù)化。5.如權利要求4所述的茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料的制造方法,其中,相對于作為必須成分的組合物100重量份,配合有040重量份的聚乙烯樹脂和/或乙酸乙烯樹脂。全文摘要本發(fā)明提供沒有焦化的柔軟性、恢復性優(yōu)異的茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料及茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料的制造方法,其特征在于,以由30~70重量份的茂金屬系聚乙烯樹脂與70~30重量份的乙烯丙烯二烯共聚物橡膠構成的組合物作為必須成分,相對于100重量份的該必須成分組合物中配合有0~40重量份的聚乙烯樹脂和/或乙酸乙烯樹脂,配合20~150重量份的填充劑,進一步添加有機過氧化物、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑及軟化劑形成混和物,加熱該混和物使其發(fā)泡,形成開孔泡沫,從而得到茂金屬-乙烯丙烯二烯共聚物橡膠系開孔泡沫材料。文檔編號C08L23/16GK101743274SQ200780053490公開日2010年6月16日申請日期2007年6月25日優(yōu)先權日2007年6月25日發(fā)明者吉村浩司申請人:三和化工株式會社