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JP2000248101A - Polymer foam and method for producing the same - Google Patents

Polymer foam and method for producing the same

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Publication number
JP2000248101A
JP2000248101A JP11052275A JP5227599A JP2000248101A JP 2000248101 A JP2000248101 A JP 2000248101A JP 11052275 A JP11052275 A JP 11052275A JP 5227599 A JP5227599 A JP 5227599A JP 2000248101 A JP2000248101 A JP 2000248101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
shape memory
foam
memory polymer
foaming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11052275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Yamamoto
孝幸 山本
Tomohiro Taruno
友浩 樽野
Norihide Baba
紀秀 馬場
Mitsuhiro Kaneda
充宏 金田
Yoshihiro Nanzaki
喜博 南崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP11052275A priority Critical patent/JP2000248101A/en
Publication of JP2000248101A publication Critical patent/JP2000248101A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡後のセル形状の変形や収縮の小さいポリ
マ発泡体を得る。 【解決手段】 形状記憶ポリマ単体又は形状記憶ポリマ
と熱可塑性エラストマとのポリマ混合物に高圧ガスを高
圧下で含浸させた後、減圧して発泡させることによりポ
リマ発泡体を製造する。前記高圧ガスとして、例えば臨
界状態の二酸化炭素などを使用できる。前記形状記憶ポ
リマのガラス転移点は、例えば20℃以上である。この
方法により、例えば、相対密度が0.01〜0.8であ
る形状記憶ポリマ発泡体が得られる。
(57) [Problem] To provide a polymer foam having a small cell shape deformation and shrinkage after foaming. SOLUTION: A polymer foam is produced by impregnating a shape memory polymer alone or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer with a high-pressure gas under a high pressure, and then foaming the polymer under reduced pressure. As the high-pressure gas, for example, carbon dioxide in a critical state can be used. The glass transition point of the shape memory polymer is, for example, 20 ° C. or higher. By this method, for example, a shape memory polymer foam having a relative density of 0.01 to 0.8 is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマ発泡体とそ
の製造方法、さらに詳しくは、形状記憶ポリマの持つ形
状固定性、機械的性質、耐摩耗性、高反発弾性等の優れ
た性質が生かされ、均一で微細な気泡を有し、かつ相対
密度が低いポリマ発泡体とその製造方法に関する。本発
明のポリマ発泡体は、例えば、電子機器等の内部絶縁
体、緩衝材、断熱材、食品包装材、衣用材、建材用とし
て有用である。
The present invention relates to a polymer foam and a method for producing the same. More specifically, the present invention makes use of the excellent properties of a shape memory polymer such as shape fixability, mechanical properties, abrasion resistance, and high rebound resilience. The present invention relates to a polymer foam having uniform and fine cells and a low relative density, and a method for producing the same. The polymer foam of the present invention is useful, for example, as an internal insulator for electronic equipment, a cushioning material, a heat insulating material, a food packaging material, a clothing material, and a building material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポリマ発泡体の製造法として化学
的方法及び物理的方法等が知られている。一般的な物理
的方法としては、クロロフルオロカーボン類又は炭化水
素類などの低沸点液体(発泡剤)をポリマーに分散さ
せ、次に加熱し発泡剤を揮発させることにより気泡を形
成させる方法が用いられている。また、化学的方法にお
いては、ポリマーベースに添加された化合物(発泡剤)
の熱分解により生じたガスによりセルを形成することに
より発泡体が得られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, chemical methods and physical methods have been known as methods for producing polymer foams. As a general physical method, a method of dispersing a low-boiling point liquid (blowing agent) such as chlorofluorocarbons or hydrocarbons in a polymer, and then heating to volatilize the blowing agent to form bubbles is used. ing. In the chemical method, a compound (foaming agent) added to a polymer base is used.
A foam is obtained by forming a cell with a gas generated by thermal decomposition of.

【0003】しかしながら、前者の物理的手法による発
泡技術には、発泡剤として用いる物質の有害性やオゾン
層の破壊など各種環境に対する問題が存在する。また後
者の化学的手法による発泡技術においては、発泡後、ガ
スを発生させた発泡剤の残渣が発泡体中に残存する。そ
のため、特に低汚染性の要求が高い電子部品用途などに
おいては、腐食性ガスや不純物による汚染が問題とな
る。
[0003] However, the former physical foaming technique has various environmental problems such as harmfulness of a substance used as a foaming agent and destruction of the ozone layer. In the latter foaming technique using a chemical technique, after foaming, a residue of a foaming agent that has generated gas remains in the foam. For this reason, in particular, in the use of electronic components for which low pollution is highly required, contamination by corrosive gas or impurities becomes a problem.

【0004】一方、近年、セル径が小さくセル密度の高
い発泡体を得る方法として、窒素や二酸化炭素等の気体
を高圧にてポリマ中に溶解させた後、圧力を開放し、ポ
リマのガラス転移温度や軟化点付近まで加熱することに
より気泡を形成させる方法が提案されている。この発泡
法では、熱力学的不安定な状態から核が形成され、この
核が膨張成長することで気泡が形成され微孔性発泡体が
得られる。この方法によれば、今までにない微孔質の発
泡体を得ることができるという利点を有している。ま
た、この発泡法を熱可塑性ポリウレタンなどの熱可塑性
エラストマに適用しようとする試みが種々提案されてい
る。しかしながら、これらの方法では、圧力が例えば大
気圧にまで開放されると、核が膨張成長することで気泡
が形成され、一旦は高い倍率の発泡体が形成されるが、
徐々に気泡中に残存する窒素や二酸化炭素等の気体がポ
リマ壁を透過していき、これにより発泡後ポリマが収縮
し、徐々にセル形状が変形してしまったり、セルが小さ
くなり、十分な発泡倍率が得られないという問題点があ
った。
On the other hand, in recent years, as a method of obtaining a foam having a small cell diameter and a high cell density, a gas such as nitrogen or carbon dioxide is dissolved in a polymer at a high pressure, the pressure is released, and the glass transition of the polymer is started. A method has been proposed in which bubbles are formed by heating to a temperature or near the softening point. In this foaming method, a nucleus is formed from a thermodynamically unstable state, and the nucleus expands and grows to form cells, thereby obtaining a microporous foam. According to this method, there is an advantage that an unprecedented microporous foam can be obtained. Various attempts have been made to apply this foaming method to thermoplastic elastomers such as thermoplastic polyurethane. However, in these methods, when the pressure is released to, for example, the atmospheric pressure, the nucleus expands and grows to form bubbles, and once a foam having a high magnification is formed,
Gases such as nitrogen and carbon dioxide remaining in the bubbles gradually permeate through the polymer wall, thereby shrinking the polymer after foaming, gradually deforming the cell shape, and reducing the cell size, There was a problem that the expansion ratio could not be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、発泡後のセル形状の変形や収縮の小さいポリマ発泡
体とその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a polymer foam having a small cell shape deformation and shrinkage after foaming and a method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく研究した結果、形状記憶ポリマ単体もしくは
形状記憶ポリマを含有する熱可塑性エラストマを熱可塑
性ポリマとして用い、二酸化炭素や窒素などの高圧ガス
を発泡剤として用いることにより、発砲後著しく収縮や
変形することなく、所望の発泡倍率を長期間維持できる
ポリマ発泡体が得られることを見いだし、本発明に至っ
た。
The present inventor has studied to solve the above-mentioned problems, and as a result, using a shape-memory polymer alone or a thermoplastic elastomer containing a shape-memory polymer as a thermoplastic polymer, the use of carbon dioxide, nitrogen, etc. It has been found that a polymer foam which can maintain a desired expansion ratio for a long period of time without significantly shrinking or deforming after firing can be obtained by using the high-pressure gas as a foaming agent, and have reached the present invention.

【0007】すなわち、本発明は、形状記憶ポリマ単体
又は形状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ混
合物に高圧ガスを高圧下で含浸させた後、減圧して発泡
させることを特徴とするポリマ発泡体の製造方法を提供
する。この製造方法において、前記高圧ガスとして二酸
化炭素などを使用できる。該二酸化炭素は超臨界状態で
あってもよい。また、前記形状記憶ポリマのガラス転移
点は、例えば20℃以上である。本発明は、また、形状
記憶ポリマ単体又は形状記憶ポリマと熱可塑性エラスト
マとのポリマ混合物で構成され、且つ相対密度が0.0
1〜0.8の範囲であるポリマ発泡体を提供する。
That is, the present invention provides a polymer foam characterized by impregnating a shape memory polymer alone or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer with a high-pressure gas under high pressure and then foaming the polymer under reduced pressure. And a method for producing the same. In this manufacturing method, carbon dioxide or the like can be used as the high-pressure gas. The carbon dioxide may be in a supercritical state. The glass transition point of the shape memory polymer is, for example, 20 ° C. or higher. The present invention also comprises a shape memory polymer alone or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer, and has a relative density of 0.0
A polymer foam is provided that ranges from 1 to 0.8.

【0008】[0008]

【発明の実施の態様】本発明において、ポリマ発泡体の
素材として用いられる形状記憶ポリマとしては、温度に
より形状が可逆的に変化するポリマであれば何れのもの
でも使用でき、特に限定されるものではない。温度に関
して形状記憶能を有する高分子としては、例えば、常温
でガラス状態か若しくはそれに準ずるような状態で存在
し、常温以上のガラス転移点を超えた場合にはゴム状態
であるような樹脂が挙げられる。このような樹脂の代表
的な例には、ポリノルボルネン、スチレン−ブタジエン
共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリメタク
リル酸メチル、ポリカーボネート、結晶性ポリオレフィ
ン、結晶性トランスポリイソプレン、結晶性トランスポ
リブタジエン又はこれらの架橋物などが含まれる。前記
樹脂は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, as a shape memory polymer used as a raw material of a polymer foam, any polymer can be used as long as its shape reversibly changes depending on temperature. is not. Examples of the polymer having a shape memory function with respect to temperature include a resin that exists in a glassy state at room temperature or a state similar thereto at room temperature, and is in a rubber state when the glass transition point is higher than room temperature. Can be Representative examples of such resins include polynorbornene, styrene-butadiene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polycarbonate, crystalline polyolefin, crystalline trans polyisoprene, crystalline trans polybutadiene or These crosslinked products are included. The resins may be used alone or in combination of two or more.

【0009】このような形状記憶ポリマのガラス転移点
は、発泡体の用途によって異なるものの、通常の使用範
囲から見て20℃以上であることが好ましい。ガラス転
移点が20℃未満である場合は、通常室温での使用にお
いて形状が固定されにくく経時で変形するおそれがあ
る。なお、前記形状記憶ポリマのガラス転移点の上限は
特に限定されないが、一般には100℃程度、好ましく
は80℃程度である。
Although the glass transition point of such a shape memory polymer varies depending on the use of the foam, it is preferably at least 20 ° C. in view of a normal use range. When the glass transition point is lower than 20 ° C., the shape is not easily fixed when used at room temperature, and may be deformed over time. The upper limit of the glass transition point of the shape memory polymer is not particularly limited, but is generally about 100 ° C., preferably about 80 ° C.

【0010】前記形状記憶ポリマは発泡体の材料として
そのものを単独で用いてもよいが、熱可塑性を持つエラ
ストマと混合して使用してもよい。本発明において、発
泡体の素材として用いられる熱可塑性エラストマとして
は、発泡性を有するものであれば特に制限はなく、例え
ば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピ
レン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリブテン、塩素化ポリエチレンなどのオレフィン
系エラストマ;スチレン−ブタジエン−スチレン共重合
体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体などのス
チレン系エラストマ;ポリエステル系エラストマ;ポリ
アミド系エラストマ;ポリウレタン系エラストマなどの
各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの熱可
塑性エラストマは単独で又は2種以上混合して使用でき
る。
The shape memory polymer may be used alone as a foam material, or may be used as a mixture with a thermoplastic elastomer. In the present invention, the thermoplastic elastomer used as the material of the foam is not particularly limited as long as it has foaming properties. For example, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene- Olefin-based elastomers such as vinyl acetate copolymer, polybutene, chlorinated polyethylene; styrene-based elastomers such as styrene-butadiene-styrene copolymer and styrene-isoprene-styrene copolymer; polyester-based elastomer; polyamide-based elastomer; polyurethane-based Various thermoplastic elastomers such as elastomers are exemplified. These thermoplastic elastomers can be used alone or in combination of two or more.

【0011】前記熱可塑性エラストマと形状記憶ポリマ
との割合は、例えば、前者(熱可塑性エラストマ)/後
者(形状記憶ポリマ)(重量比)=0/100〜90/
10、好ましくは0/100〜60/40、さらに好ま
しくは0/100〜30/70程度である。熱可塑性エ
ラストマの割合が多すぎると、形状の固定性に乏しくな
りやすい。
The ratio of the thermoplastic elastomer and the shape memory polymer is, for example, the former (thermoplastic elastomer) / the latter (shape memory polymer) (weight ratio) = 0/100 to 90 /
10, preferably about 0/100 to 60/40, and more preferably about 0/100 to 30/70. If the proportion of the thermoplastic elastomer is too large, the fixation of the shape tends to be poor.

【0012】本発明において、発泡剤として用いられる
高圧ガスとしては、高圧下で上記形状記憶ポリマや熱可
塑性エラストマに含浸するものであれば特に制限され
ず、例えば、二酸化炭素、窒素ガス、空気等が挙げられ
る。これらの高圧ガスは、混合して使用してもよい。こ
れらのうち、発泡体の素材として用いる形状記憶ポリマ
あるいは熱可塑性エラストマへの含浸量が多く、含浸速
度の速い二酸化炭素の使用が好ましい。さらに、樹脂中
への含浸速度を速めるという観点から、前記高圧ガス
(例えば、二酸化炭素)は超臨界状態であることが好ま
しい。なお、二酸化炭素の臨界温度は31℃、臨界圧力
は7.4MPaである。超臨界状態にあるガス(超臨界
流体)を用いると、樹脂への溶解度が増し高濃度の混入
が可能であるとともに、急激な圧力降下時に高濃度なた
め気泡核の発生が多くなり、その気泡核が成長してでき
る気泡の密度が気孔率が同じであっても他の状態の場合
より大きくなるため、微細な気泡を得ることができる。
In the present invention, the high-pressure gas used as a foaming agent is not particularly limited as long as it impregnates the above-mentioned shape memory polymer or thermoplastic elastomer under high pressure. For example, carbon dioxide, nitrogen gas, air, etc. Is mentioned. These high-pressure gases may be used as a mixture. Among these, it is preferable to use carbon dioxide which has a large amount of impregnation into a shape memory polymer or a thermoplastic elastomer used as a material of the foam and has a high impregnation rate. Further, from the viewpoint of increasing the rate of impregnation into the resin, it is preferable that the high-pressure gas (for example, carbon dioxide) is in a supercritical state. The critical temperature of carbon dioxide is 31 ° C., and the critical pressure is 7.4 MPa. When a gas in a supercritical state (supercritical fluid) is used, the solubility in the resin increases and high-concentration mixing is possible. In addition, when the pressure is rapidly reduced, the concentration of the bubbles increases due to the high concentration. Even if the density of the bubbles formed by growing the nucleus is the same, the porosity is higher than in the other states, so that fine bubbles can be obtained.

【0013】ポリマ発泡体を製造する際、形状記憶ポリ
マ又は形状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ
混合物に、必要に応じて添加剤を添加してもよい。添加
剤の種類は特に限定されず、発泡成形に通常使用される
各種添加剤を用いることができる。該添加剤として、例
えば、気泡核剤、結晶核剤、可塑剤、滑剤、着色剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、充填剤、補強剤、難燃剤、帯
電防止剤等が挙げられる。添加剤の添加量は、気泡の形
成等を損なわない範囲で適宜選択でき、通常の熱可塑性
樹脂の成形に用いられる添加量を採用できる。
When producing the polymer foam, additives may be added to the shape memory polymer or the polymer mixture of the shape memory polymer and the thermoplastic elastomer, if necessary. The type of the additive is not particularly limited, and various additives commonly used for foam molding can be used. Examples of the additive include a bubble nucleating agent, a crystal nucleating agent, a plasticizer, a lubricant, a coloring agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a filler, a reinforcing agent, a flame retardant, and an antistatic agent. The additive amount of the additive can be appropriately selected within a range that does not impair the formation of bubbles and the like, and an additive amount used for molding a normal thermoplastic resin can be employed.

【0014】本発明の製造方法は、前記形状記憶ポリマ
又は形状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ混
合物に高圧ガスを高圧下で含浸させるガス含浸工程と、
該工程後に圧力を低下させて樹脂を発泡させる発泡工程
とを含んでいる。各工程は、バッチ方式、連続方式の何
れの方式で行ってもよい。
[0014] The production method of the present invention comprises a gas impregnating step of impregnating the shape memory polymer or a polymer mixture of the shape memory polymer and the thermoplastic elastomer with a high pressure gas under high pressure;
A foaming step of reducing the pressure after the step to foam the resin. Each step may be performed by any of a batch system and a continuous system.

【0015】バッチ方式によれば、例えば以下のように
して発泡体を製造できる。すなわち、形状記憶ポリマ又
は形状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ混合
物を単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して押し
出すことにより、形状記憶ポリマを基材樹脂として含む
シートが形成される。あるいは、形状記憶ポリマ又は形
状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ混合物
を、ローラ、カム、ニーダ、バンバリ型等の羽根を設け
た混錬機を使用して均一に混錬しておき、熱板のプレス
などを用いて所定の厚みにプレス成形することにより、
形状記憶ポリマを基材樹脂として含むシートが形成され
る。こうして得られた未発泡シートを高圧容器中に入れ
て、二酸化炭素、窒素、空気などからなる高圧ガスを注
入し、前記未発泡シート中に高圧ガスを含浸させる。十
分に高圧ガスを含浸させた時点で圧力を開放し(通常、
大気圧まで)、基材樹脂中に気泡核を発生させる。気泡
核はそのまま室温で成長させてもよいが、場合によって
は加熱することによって成長させてもよい。このように
して気泡を成長させた後、冷水などで形状記憶ポリマの
ガラス転移点以下の温度まで急激に冷却し、形状を固定
化することにより形状記憶ポリマ発泡体を得ることがで
きる。
According to the batch method, for example, a foam can be produced as follows. That is, by extruding a shape memory polymer or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer using an extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder, a sheet containing the shape memory polymer as a base resin is formed. It is formed. Alternatively, a shape memory polymer or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer is uniformly kneaded using a kneader provided with blades such as a roller, a cam, a kneader, and a Banbury type. By press molding to a predetermined thickness using a press of
A sheet including the shape memory polymer as the base resin is formed. The unfoamed sheet thus obtained is placed in a high-pressure vessel, and a high-pressure gas composed of carbon dioxide, nitrogen, air, or the like is injected, and the unfoamed sheet is impregnated with the high-pressure gas. When sufficient pressure gas is impregnated, the pressure is released (usually,
To atmospheric pressure) to generate bubble nuclei in the base resin. The bubble nuclei may be grown at room temperature as it is, or may be grown by heating in some cases. After the cells are grown in this manner, the foam is rapidly cooled to a temperature below the glass transition point of the shape memory polymer with cold water or the like, and the shape is fixed, whereby a shape memory polymer foam can be obtained.

【0016】一方、連続方式によれば、例えば以下のよ
うにして発泡体を製造できる。すなわち、形状記憶ポリ
マ又は形状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ
混合物を単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して
混練しながら高圧ガスを注入し、十分に高圧ガスを樹脂
中に含浸させた後、押し出すことにより圧力を開放し
(通常、大気圧まで)、場合によっては加熱することに
よって気泡を成長させる。気泡を成長させた後、冷水な
どにより形状記憶のポリマのガラス転移点以下まで急激
に冷却し、形状を固定化することにより形状記憶ポリマ
発泡体を得ることができる。
On the other hand, according to the continuous method, for example, a foam can be produced as follows. That is, a high-pressure gas is injected while kneading a shape memory polymer or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer using an extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder. After impregnation, the pressure is released (typically to atmospheric pressure) by extrusion and, optionally, heating to grow the bubbles. After the cells are grown, they are rapidly cooled to below the glass transition point of the shape memory polymer with cold water or the like, and the shape is fixed, whereby a shape memory polymer foam can be obtained.

【0017】なお、前記ガス含浸工程における圧力は、
ガスの種類や操作性等を考慮して適宜選択できるが、例
えば二酸化炭素などを用いる場合には、5〜100MP
a程度(好ましくは7.4〜100MPa程度)であ
る。また、ガス含浸工程における温度は、用いるガスの
種類やポリマーのガラス転移温度等によって異なり、広
い範囲で選択できるが、操作性等を考慮した場合、例え
ば10〜300℃程度である。例えば、押出機で連続的
に発泡体を得る場合の前記温度は180〜260℃程度
が一般的である。
The pressure in the gas impregnation step is as follows:
It can be appropriately selected in consideration of the type of gas, operability, and the like.
a (preferably about 7.4 to 100 MPa). The temperature in the gas impregnation step varies depending on the type of gas used, the glass transition temperature of the polymer, and the like, and can be selected in a wide range. For example, when a foam is continuously obtained by an extruder, the temperature is generally about 180 to 260 ° C.

【0018】このようにして得られた形状記憶ポリマ又
は形状記憶ポリマと熱可塑性エラストマとのポリマ混合
物で構成された発泡体は、微細な気泡を有すると共に、
形状の固定性に優れており、発泡工程において高圧ガス
の圧力開放により生成した気泡が大きく変形、収縮する
ことなく、高い発泡倍率が長時間維持される。例えば、
上記発泡体の相対密度(発泡させてから25℃で24時
間放置した後の相対密度)は、0.01〜0.8、好ま
しくは0.04〜0.5、さらに好ましくは0.05〜
0.25程度の範囲にある。また、相対密度の変化度
は、例えば1〜6、好ましくは1〜4、さらに好ましく
は1〜2程度である。さらに、上記発泡体の平均気泡径
は、例えば0.1〜500μm、好ましくは0.1〜5
0μm、さらに好ましくは0.1〜20μm程度であ
る。
The foam made of the shape memory polymer or the polymer mixture of the shape memory polymer and the thermoplastic elastomer thus obtained has fine cells,
It is excellent in shape fixability, and a high expansion ratio is maintained for a long time without a large deformation and shrinkage of bubbles generated by releasing pressure of a high-pressure gas in a foaming process. For example,
The relative density of the foam (relative density after standing at 25 ° C. for 24 hours after foaming) is 0.01 to 0.8, preferably 0.04 to 0.5, more preferably 0.05 to 0.5.
It is in the range of about 0.25. The degree of change in relative density is, for example, about 1 to 6, preferably 1 to 4, and more preferably about 1 to 2. Further, the average cell diameter of the foam is, for example, 0.1 to 500 μm, preferably 0.1 to 5 μm.
0 μm, more preferably about 0.1 to 20 μm.

【0019】なお、前記相対密度及び相対密度の変化度
は次式により定義される。 相対密度={発泡後の密度(発泡体の密度)(g/cm
3)}÷{発泡前の密度(発泡させる前のシート等の密
度)(g/cm3)} 相対密度の変化度=(発泡させてから25℃で24時間
放置後の相対密度)÷(発泡直後の相対密度) 本発明のポリマ発泡体は、例えば、電子機器等の内部絶
縁体、緩衝材、断熱材、食品包装材、衣用材、建材用な
どとして利用できる。
The relative density and the degree of change in the relative density are defined by the following equations. Relative density = density after foaming (density of foam) (g / cm
3 ) {Density before foaming (density of sheet or the like before foaming) (g / cm 3 )} Change in relative density = (relative density after standing at 25 ° C for 24 hours after foaming) ( (Relative density immediately after foaming) The polymer foam of the present invention can be used, for example, as internal insulators for electronic devices, cushioning materials, heat insulating materials, food packaging materials, clothing materials, building materials, and the like.

【0020】[0020]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるも
のではない。なお、相対密度及び相対密度の変化度は前
記の式により得られた値を示す。また、平均気泡径はS
EM(走査電子顕微鏡)による発泡体観察像から画像処
理によって求めた値である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Note that the relative density and the degree of change in the relative density indicate values obtained by the above equations. The average bubble diameter is S
This is a value obtained by image processing from a foam observation image by EM (scanning electron microscope).

【0021】実施例1 ポリウレタン系の形状記憶ポリマ[三菱重工(株)製、
ダイアリィMM−3520、Tg35℃]を、ローラ型
の羽根を設けた混錬機ラボプラストミル[東洋精機
(株)製]により180℃の温度で混錬した後、同じく
180℃に加熱した熱板プレスを用いて厚さ0.5m
m、Φ80mmのシート状に成形した。このシートを5
00ccの耐圧容器に入れ、40℃、25MPaの二酸
化炭素雰囲気中に1時間保持することにより、二酸化炭
素を含浸させた。このシートを連続的に95℃の熱水中
に5秒間通し、気泡を成長させ、その後氷を入れた水に
より急激に冷却し、形状記憶ポリマからなる発泡体を得
た。得られた発泡体の発泡直後の相対密度は0.13
8、この発泡体を室温(25℃)で24時間放置した後
の相対密度は0.189であり、相対密度の変化度は
1.37であった。また、SEM観察像より求めた平均
気泡径は1.9μmであった。
Example 1 A polyurethane-based shape memory polymer [manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Diary MM-3520, Tg 35 ° C] was kneaded at a temperature of 180 ° C with a kneader Labo Plastomill [manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.] equipped with roller type blades, and then heated to 180 ° C 0.5m thick using a press
m, formed into a sheet having a diameter of 80 mm. This sheet is 5
Carbon dioxide was impregnated in a pressure-resistant vessel of 00 cc and kept in a carbon dioxide atmosphere of 40 ° C. and 25 MPa for 1 hour. This sheet was continuously passed through hot water at 95 ° C. for 5 seconds to grow bubbles, and then rapidly cooled with water containing ice to obtain a foam made of a shape memory polymer. The relative density of the obtained foam immediately after foaming was 0.13.
8. After leaving the foam at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, the relative density was 0.189, and the degree of change in the relative density was 1.37. The average bubble diameter determined from the SEM observation image was 1.9 μm.

【0022】実施例2 ポリウレタン系の形状記憶ポリマとして、三菱重工
(株)製のダイヤリィMM−2520(Tg25℃)を
用いると共に、発泡時の熱水温度を80℃とした以外
は、実施例1と同様にして形状記憶ポリマ発泡体を得
た。得られた発泡体の発泡直後の相対密度は0.13
2、この発泡体を室温(25℃)で24時間放置した後
の相対密度は0.242であり、相対密度の変化度は
1.83であった。また、SEM観察像より求めた平均
気泡径は2.8μmであった。
Example 2 Example 1 was repeated except that a dialy MM-2520 (Tg 25 ° C.) manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. was used as a polyurethane-based shape memory polymer, and the hot water temperature during foaming was 80 ° C. In the same manner as in the above, a shape memory polymer foam was obtained. The relative density of the obtained foam immediately after foaming was 0.13.
2. After leaving this foam at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, the relative density was 0.242, and the degree of change in the relative density was 1.83. The average bubble diameter determined from the SEM observation image was 2.8 μm.

【0023】実施例3 ポリウレタン系の形状記憶ポリマとして、ポリシス
(株)製のハプラフリーレ#2103(Tg60℃)を
用いると共に、発泡時の熱水温度を含浸時の温度と同じ
40℃にした以外は、実施例1と同様にして形状記憶ポ
リマ発泡体を得た。得られた発泡体の発泡直後の相対密
度は0.132、この発泡体を室温(25℃)で24時
間放置した後の相対密度は0.132であり、相対密度
の変化は全くなかった。また、SEM観察像より求めた
平均気泡径は9.2μmであった。
Example 3 As a polyurethane-based shape memory polymer, Hapler Freele # 2103 (Tg: 60 ° C.) manufactured by Polycis Co., Ltd. was used, and the hot water temperature during foaming was set to 40 ° C., the same as the temperature during impregnation. A shape memory polymer foam was obtained in the same manner as in Example 1. The relative density of the obtained foam immediately after foaming was 0.132, and the relative density of the foam after standing at room temperature (25 ° C.) for 24 hours was 0.132, and there was no change in the relative density. The average bubble diameter determined from the SEM observation image was 9.2 μm.

【0024】実施例4 ポリウレタン系の形状記憶ポリマ[三菱重工(株)製、
ダイアリィMM−3520、Tg35℃]100重量部
と、熱可塑性ポリウレタン[日本ミラクトラン(株)
製、E−660)30重量部とを混合し、ローラ式の羽
根を設けた混錬機ラボプラストミル[東洋精機(株)
製]により180℃の温度で混錬した後、同じく180
℃に加熱した熱板プレスを用いて厚さ0.5mm、Φ8
0mmのシート状に成形した。このシートを500cc
の耐圧容器に入れ、60℃、25MPaの二酸化炭素雰
囲気中に1時間保持することにより、二酸化炭素を含浸
させた。このシートを連続的に80℃の熱水中に5秒間
通し、気泡を成長させ、その後氷を入れた水により急激
に冷却し、形状記憶ポリマからなる発泡体を得た。得ら
れた発泡体の発泡直後の相対密度は0.082、この発
泡体を室温(25℃)で24時間放置した後の相対密度
は0.236であり、相対密度の変化度は2.9であっ
た。また、SEM観察像より求めた平均気泡径は2.0
μmであった。
Example 4 Polyurethane-based shape memory polymer [manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
100 parts by weight of diary MM-3520, Tg 35 ° C.] and a thermoplastic polyurethane [Nippon Milactran Co., Ltd.]
K.K., E-660), 30 parts by weight, and a kneader Labo Plastomill equipped with roller type blades [Toyo Seiki Co., Ltd.
And kneading at a temperature of 180 ° C.
0.5 mm thick using a hot plate press heated to ℃ 8
It was formed into a 0 mm sheet. 500cc of this sheet
And kept in a carbon dioxide atmosphere of 60 ° C. and 25 MPa for 1 hour to impregnate carbon dioxide. This sheet was continuously passed through hot water at 80 ° C. for 5 seconds to grow bubbles, and then rapidly cooled with water containing ice to obtain a foam made of a shape memory polymer. The relative density of the obtained foam immediately after foaming was 0.082, the relative density of the foam after standing at room temperature (25 ° C.) for 24 hours was 0.236, and the degree of change in the relative density was 2.9. Met. The average bubble diameter obtained from the SEM observation image was 2.0
μm.

【0025】比較例 ポリウレタン系形状記憶ポリマに代えて、熱可塑性ポリ
ウレタン[日本ミラクトラン(株)製、E−660]を
用いた以外は、実施例1と同様にして熱可塑性ポリウレ
タン発泡体を得た。得られた発泡体の発泡直後の相対密
度は0.034、この発泡体を室温(25℃)で24時
間放置した後の相対密度は0.290であり、相対密度
の変化度は8.5であった。また、SEM観察像より求
めた平均気泡径は7.5μmであった。
Comparative Example A thermoplastic polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that a thermoplastic polyurethane [E-660, manufactured by Nippon Miractran Co., Ltd.] was used instead of the polyurethane-based shape memory polymer. . The relative density of the obtained foam immediately after foaming was 0.034, the relative density of the foam after standing at room temperature (25 ° C.) for 24 hours was 0.290, and the degree of change in the relative density was 8.5. Met. The average bubble diameter determined from the SEM observation image was 7.5 μm.

【0026】上記のように、実施例で得られたポリマ発
泡体は、微細な気泡を有するとともに、相対密度が小さ
く、しかも相対密度が経時的に著しく変化することがな
かった。
As described above, the polymer foam obtained in the examples had fine cells, a low relative density, and the relative density did not significantly change with time.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明のポリマ発泡体は、形状記憶ポリ
マの持つ機械的性質、耐摩耗性、高反発弾性等の優れた
性質を保持し、均一で微細な気泡を有するとともに、発
泡後のセル形状の経時的な変形や収縮が小さい。本発明
の製造方法によれば、上記のような優れた発泡体を簡易
に効率よく製造できる。
The polymer foam of the present invention has excellent properties such as mechanical properties, abrasion resistance, and high rebound resilience of a shape memory polymer, has uniform and fine cells, and has a good shape after foaming. The temporal deformation and shrinkage of the cell shape are small. According to the production method of the present invention, such an excellent foam as described above can be produced simply and efficiently.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 紀秀 大阪府茨木市下穂積一丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 金田 充宏 大阪府茨木市下穂積一丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 南崎 喜博 大阪府茨木市下穂積一丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 4F074 AA08 AA09 AA13 AA13B AA16 AA22 AA25 AA26 AA29 AA35 AA48 AA54 AA65 AA70 AA71 AA78 AB02 BA32 CA29 CC04Y CC05Z CC10X CC34X CC34Y CC45 DA02 DA32 DA33 DA38  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Norihide Baba 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation (72) Inventor Mitsuhiro Kaneda 1-2-1, Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka No. Nitto Denko Corporation (72) Inventor Yoshihiro Minamizaki 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation F-term (reference) AA71 AA78 AB02 BA32 CA29 CC04Y CC05Z CC10X CC34X CC34Y CC45 DA02 DA32 DA33 DA38

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 形状記憶ポリマ単体又は形状記憶ポリマ
と熱可塑性エラストマとのポリマ混合物に高圧ガスを高
圧下で含浸させた後、減圧して発泡させることを特徴と
するポリマ発泡体の製造方法。
1. A method for producing a polymer foam, comprising impregnating a shape memory polymer alone or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer with a high-pressure gas at a high pressure and then foaming the polymer under reduced pressure.
【請求項2】 高圧ガスが二酸化炭素である請求項1記
載のポリマ発泡体の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the high-pressure gas is carbon dioxide.
【請求項3】 超臨界状態の二酸化炭素を用いる請求項
2記載のポリマ発泡体の製造方法。
3. The method for producing a polymer foam according to claim 2, wherein carbon dioxide in a supercritical state is used.
【請求項4】 形状記憶ポリマのガラス転移点が20℃
以上である請求項1記載の形状記憶ポリマ発泡体の製造
方法。
4. The glass transition point of the shape memory polymer is 20 ° C.
The method for producing a shape memory polymer foam according to claim 1, which is as described above.
【請求項5】 形状記憶ポリマ単体又は形状記憶ポリマ
と熱可塑性エラストマとのポリマ混合物で構成され、且
つ相対密度が0.01〜0.8の範囲であるポリマ発泡
体。
5. A polymer foam comprising a shape memory polymer alone or a polymer mixture of a shape memory polymer and a thermoplastic elastomer, and having a relative density in a range of 0.01 to 0.8.
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