冲击吸收材料的制作方法_3

文档序号:9230022阅读:来源:国知局
袋,用约600ml的丙酮对每个金属丝网样本进行洗涤后,在120°C下进行干 燥使丙酮挥发,回收金属丝网袋内的二甲苯不溶组分。索氏萃取结束后,向600ml丙酮中投 入残留在烧瓶内的二甲苯溶液,使用JIS P3801中规定的5种A滤纸对不溶于丙酮的成分 进行过滤并分离回收,在减压下使回收物蒸发干燥固化,回收丙酮不溶组分。测定回收的二 甲苯不溶组分与丙酮不溶组分的总重量(Wa)至小数点后第四位。不溶组分的总重量不足 0. 2000g的情况下,重复进行上述操作至不溶组分的总重量达到0. 2000g以上。将回收的二 甲苯不溶组分与丙酮不溶组分的混合物浸渍于50ml甲基乙基酮中,在23°C下放置24小时 后,从甲基乙基酮中取出不溶组分的混合物,用滤纸轻轻擦拭后,测定不溶组分混合物的重 量(Wb)至小数点后第四位。由浸渍于甲基乙基酮前的不溶组分混合物的重量(Wa)与浸渍 于甲基乙基酮后的不溶组分混合物的重量(Wb),通过下述(2)式求出成型体的溶胀度S。
[0056] S = ffb/ffa · · · · (2)
[0057] 此外,也可以使用各自的发泡性树脂粒子或发泡粒子作为样品代替发泡粒子成型 体,同样地求出发泡粒子的溶胀度或发泡性树脂粒子的溶胀度。
[0058] 溶胀度为上述规定值以上的情况下,推测如上所述通过压缩永久形变而表现出的 复原性优异的原因如下。
[0059] 使交联乙烯类树脂浸渍于有机溶剂时的溶胀度(溶胀程度)与树脂的交联结构 (三维网眼结构)具有相关性,由于网眼越细则有机溶剂的吸收量变低,因此溶胀度下降。 另一方面,非交联的乙烯类树脂在温度为23°C的甲基乙基酮中几乎不溶胀。
[0060] 即如上所述,构成发泡粒子成型体的复合树脂的二甲苯不溶组分(交联的乙烯类 树脂成分)与二甲苯可溶组分中的丙酮不溶组分(通过网眼的交联的乙烯类树脂成分、未 交联的乙烯类树脂成分以及苯乙烯类单体接枝聚合的乙烯类树脂成分的总和)的不溶组 分混合物的溶胀度大的情况下,与该溶胀度小的情况相比,表示在构成复合树脂发泡粒子 成型体的乙烯类树脂中,大量含有交联的三维网眼结构的网眼粗的乙烯类树脂成分。因此, 推测由于交联的三维网眼结构的网眼粗的乙烯类树脂成分在上述发泡性复合树脂粒子发 泡时,具有强度且易于适当伸展,可形成具有高强度的气泡膜。更进一步,推测在由该发泡 性树脂粒子得到的复合树脂发泡粒子、其成型体中,在受到压缩时,复合树脂中的乙烯类树 脂柔软,可充分变形,因此即使在复合树脂中苯乙烯类树脂的比例高的情况下,发泡粒子的 气泡膜不破裂,能够维持独立气泡结构。即,通过使用溶胀度在特定范围的发泡性树脂粒 子,能够得到兼具高度刚性及复原性的发泡粒子、发泡树脂成型体。
[0061] 此外,在以往研宄的制造条件中(例如,乙烯类树脂核粒子相对于苯乙烯类单体 的添加比例大的条件、将苯乙烯类单体含浸于乙烯类树脂核粒子的温度高的条件、使用氢 脱离能高的聚合引发剂的条件等),在聚合初期,在乙烯类树脂中,苯乙烯类单体发生聚 合,作为苯乙烯类树脂的析出速度加快,推测乙烯类树脂的交联的三维网眼结构的网眼变 细。另一方面,为了制造满足上述溶胀度的发泡性树脂粒子,可列举出如通过调整聚合引 发剂的种类或添加量、聚合温度、乙烯类树脂核粒子与苯乙烯类单体的添加比例,在聚合初 期降低苯乙烯类树脂成分的析出速度,控制交联的三维网眼结构的网眼细的乙烯类树脂成 分的量少的方法。作为具体例,可列举将作为聚合引发剂使用以氢脱离能不高的叔丁基过 氧-2-乙基己基单碳酸酯为主成分的化合物方法、将聚合温度设为乙烯类树脂核粒子的熔 点± KTC的方法、使乙烯类树脂核粒子相对于在聚合初期添加的苯乙烯类单体的添加重量 比例为0. 5~1. 5的方法。
[0062] 本发明的冲击吸收材料优选压缩永久形变率为15%以下,且弯曲变形量为IOmm 以上,进一步优选弯曲变形量在15mm以上。所述压缩永久形变率的值为以JIS K6767:1999 为标准而测定的值。此外,弯曲变形量为以JIS K7221-1:2006为标准,在跨度100mm、试验 速度10mm/min、温度23°C、相对湿度50 %的条件下,使用宽25mm、长120mm、厚20mm的长方 体形状试验片(无皮)进行测定时,在即将断裂前的样品变形量。此外,求出最大变形量的 值,使在试验片未断裂情况下的变形量为该值以上。通过使弯曲变形量及压缩永久形变率 在上述范围内,虽然也依赖冲击吸收材料的形状,但能够难以引发冲击吸收材料的屈曲破 坏或薄壁部的破损,可谋求在缓冲材料设计中重要的应力-形变曲线的稳定化。此外,所述 压缩永久形变率在满足所述溶胀度的条件中是尤其优异的参数,所述弯曲变形量在所述特 定形态的材料的参数中为尤其优异的参数。
[0063] 本发明的冲击吸收材料适于用作可组装使用在具有检测对车辆减震器冲击的传 感器的带有传感器的减震器中的减震器芯材。在该情况下,本发明的冲击吸收材料适于用 作在冲击吸收材料的车梁侧具有检测压力传感器或负载传感器等的冲击的传感器的、配置 有中空充气室的带有传感器的减震器的减震器芯材。
[0064] 实施例
[0065] 以下对本发明涉及的实施例及比较例进行说明。
[0066] 实施例1~3、比较例1~4
[0067] 将表1所示的组成的树脂作为基材树脂,使作为发泡剂含浸丁烷或二氧化碳的发 泡性树脂粒子发泡,得到发泡树脂粒子。对于基材树脂由复合树脂组成,测定树脂粒子及发 泡粒子的形态,一并示于表1中。将获得的发泡树脂粒子填充于平板形成用金属模具中,用 蒸汽加热进行发泡成型,接着进行冷却,得到具有表2所示密度的发泡粒子成型体。对得 到的发泡粒子成型体的溶胀度、形态、50%形变时压缩应力、能量吸收效率等各物性进行测 定,结果一并示于表2中。此外,对于-30°C、23°C、65°C的各温度下的50%形变时压缩应 力,使用从在模具内成型经过14天后的发泡粒子成型体中切取的发泡粒子成型体样品,通 过上述方法进行测定。
[0068] 实施例及比较例中的发泡性树脂粒子、发泡粒子、发泡粒子成型体,具体按照下述 方式制备。
[0069] (实施例1)
[0070] (1)核粒子的制备
[0071] 作为烯烃类树脂,准备使用茂金属聚合催化剂聚合而成的直链状低密度聚乙 烯(东曹株式会社制"NiporonZ 9P51A"、密度910kg/m3)。此外,作为复合树脂粒子的 苯乙烯类树脂分散相的分散粒径扩大剂,准备丙烯腈-苯乙烯共聚物(电气化学工业株 式会社制"AS-XGS",重均分子量:10. 9万,丙烯腈成分量:28质量%,MFR(200°C、5kgf): 2. 8g/10min)。然后,将20kg上述直链状低密度聚乙稀与Ikg上述丙稀腈-苯乙稀共聚物 投入至亨舍尔混合机(三井三池化工机株式会社制,型号FM-75E)中,混合5分钟,得到树 脂混合物。
[0072] 接着,使用挤出机(IKG株式会社制,型号MS50-28,50mm<i)单轴挤出机,Maddock 型(Y F 7夕夕< 7° )螺杆),以温度230~250°C将树脂混合物熔融混炼,通过水中切割 的方式切断为〇. 4~0. 6mg/个(平均0. 5mg/个),由此得到乙稀类树脂核粒子。
[0073] (2)发泡性复合树脂粒子的制备
[0074] 在带有搅拌装置的内容积为3L的高压釜中,加入1000 g去离子水,进一步加入 6. Og焦磷酸钠。然后加入12. 9g粉末状的硝酸镁?六水合物,室温下搅拌30分钟。由此, 制成作为悬浊剂的焦磷酸镁浆液。
[0075] 接着,在该悬浊剂中,投入I. 25g作为表面活性剂的月桂基磺酸钠(10质量%水溶 液)、0. 15g作为水溶性阻聚剂的亚硝酸钠以及25g上述核粒子。
[0076] 接着,将I. 715g作为聚合引发剂的叔丁基过氧-2-乙基己基单碳酸酯(日油社制 "PERBUTYL E")溶解于第一单体(苯乙烯类单体)中。然后,以搅拌速度500rpm搅拌溶解 了聚合引发剂的第一单体,同时将其加入到高压釜内的悬浊剂中(分散工序)。此外,作为 第一单体,使用IOg苯乙稀与15g丙稀酸丁醋的混合单体。
[0077] 接着,在氮气置换高压釜后,开始升温,用1小时30分钟使其升温至温度100°C。升 温后,在该温度l〇〇°C下保持60分钟。然后,将搅拌速度下调至450rpm,在聚合温度KKTC 下保持7小时30分钟(改性工序)。在从温度达到100°C开始并经过60分钟时,用5小时 将450g作为第二单体(苯乙烯类单体)的苯乙烯添加至高压釜内。
[0078] 接着,以450rpm搅拌的同时用2小时将高压釜内的温度升温至125°C,保持该温度 125°C 5小时。然后,用1小时将其冷却至温度90°C,将搅拌速度下调至400rpm,保持该温 度90°C 3小时。然后,在达到温度90°C时,用约1小时,向高压釜内添加作为有机类物理发 泡剂的20g环己烷及65g 丁烷(正丁烷约20质量%、异丁烷约80质量%的混合物)(含浸 工序)。搅拌速度保持在400rpm,用2小时升温至温度105°C,在该温度105°C下保持5小 时后,用约6小时将其冷却至温度30°C。
[0079] 冷却后取出内容物,添加硝酸,使附着在树脂粒子表面的焦磷酸镁溶解。然后,用 离心分离机进行脱水及洗涤,用气流干燥装置去除表面上附着的水分,得到发泡性复合树
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