JP2018130867A - 架橋体の製造方法及び成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る架橋体の製造方法は、第一の熱硬化性樹脂を含有する第一の樹脂材料を、同方向二軸押出機によって動的架橋する工程を備える。当該工程により、第一の樹脂材料の架橋体が得られ、この架橋体は、押出成形用の成形原料の一部として好適に利用できる。
第一の樹脂材料は、動的架橋によって架橋体を形成可能な材料である。
本実施形態に係る製造方法により製造される架橋体は、動的架橋により形成された架橋体である。架橋体は、紛体から粘土状までの性状で得られ、第二の樹脂材料に粒状に分散される。
本実施形態に係る成形品の製造方法は、上記の製造方法で架橋体を得る架橋体形成工程と、第二の樹脂材料と架橋体とを混練して、成形原料を得る混練工程と、成形原料を成形して成形品を得る成形工程と、を備える。
本実施形態では、第二の樹脂材料を架橋体と混練して、成形品を形成する成形原料を得る。第二の樹脂材料は、第二の熱硬化性樹脂を含んでいてよく、第二の樹脂材料と架橋体との混練では第二の熱硬化性樹脂の架橋反応が生じていてよい。
本実施形態に係る製造方法では、第二の樹脂材料が低粘度の液状材料であっても、通常の押出成形で用いられるミラブル材料と同様に成形を行うことができる。このため、本実施形態に係る製造方法によれば、例えば、ミラブル材料の成形品には無い物性(低圧縮永久歪、低硬度等)を有する成形品を、容易に製造することができる。
<第一の樹脂材料の調製>
30Pa・sの両末端がジメチルビニルシロキサン65重量部、20Pa・sの両末端がトリメチルシロキサンで封鎖され側鎖にビニル基をもったジメチルビニルシロキサン30重量部、1Pa・sの両末端がジメチルビニルシロキサン5重量部、平均粒径1μmの結晶性シリカ10重量部、アセチレンブラック5重量部をプラネタリーミキサーで20分撹拌し、これを3本ロールに1回通した。3本ロールに通した材料と、メチルハイドロジェンポリシロキサン3.5重量部、エチニルシクロヘキサノール0.07重量部及びPt1質量%の白金触媒0.2重量部とを再びプラネタリーミキサーで撹拌して60Pa・sの液体組成物を作製した。
架橋領域に部分領域(a−b)を有するスクリュー構成(1)を備え、架橋領域長さL1とスクリュー径Dの比L1/Dを24とした同方向二軸押出機によって、第一の樹脂材料の動的架橋を行った。なお、移送領域のバレル温度は20℃、架橋領域のバレル温度は90℃、反応停止領域のバレル温度は50℃とし、スクリュー周速は1157mm・sec、スクリュー径Dは30mmとした。反応停止領域を通過した架橋体を回収し、実施例1の架橋体を得た。得られた架橋体を、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
以下の方法で架橋体中のフィルム状硬化体の有無を観測した。
まず、架橋体の3gをPETシート上に取り、直径70mmの円形になるよう平らに広げた。広げた架橋体を、株式会社KEYENCE製デジタルマイクロスコープVHX−5000の5倍率HDRモードで画像化し、フィルム状硬化体の大きさとして評価した。なお、フィルム状硬化体が観測されなかった場合は、大きさ0mmとした。
株式会社東洋精機製作所製のラボプラストミル4C150ミキサーR60に架橋体30gを投入し、温度20℃、ロータ回転数130pmの条件で3分間撹拌した。次いで、第一の樹脂材料と同組成の樹脂材料(第二の樹脂材料)を20g添加し、トルクが安定するまで20℃で5分間混練し、成形原料を得た。得られた成形原料を、株式会社東洋精機製作所製のキャピラリー押出試験機で押出成形し、直径1mmのキャピラリーを作製した。得られたキャピラリーの外観を観察し、表面のツヤ及び形状から、3段階(A〜C)で評価した。
架橋領域に部分領域(a−b)を有するスクリュー構成(2)を備え、架橋領域長さL1とスクリュー径Dの比L1/Dを6とした同方向二軸押出機を用いたこと以外は、実施例1と同様にして架橋体を製造し、評価した。結果を表1に示す。
架橋領域に部分領域(a−b−c)を有するスクリュー構成(3)を備え、架橋領域長さL1とスクリュー径Dの比L1/Dを8とした同方向二軸押出機を用いたこと以外は、実施例1と同様にして架橋体を製造し、評価した。結果を表1に示す。
架橋領域に部分領域(a−b)を有するスクリュー構成(4)を備え、架橋領域長さL1とスクリュー径Dの比L1/Dを6とした同方向二軸押出機を用いたこと以外は、実施例1と同様にして架橋体を製造し、評価した。結果を表1に示す。
架橋領域に部分領域(a−b−c)を有するスクリュー構成(5)を備え、架橋領域長さL1とスクリュー径Dの比L1/Dを8とした同方向二軸押出機を用いたこと以外は、実施例1と同様にして架橋体を製造し、評価した。結果を表1に示す。
L0からL2まで全て移送エレメント(i)としたスクリュー構成(C1)を備える同方向二軸押出機を用いたこと以外は、実施例1と同様にして架橋体を製造し、評価した。結果を表2に示す。
エレメント(a)
KD(A1):1.54、13、0.12、15°
エレメント(b)
KD(B1):0.77、5、0.15、45°
KD(B2):1.04、7、0.15、30°
エレメント(c)
KD(C1):2.08、5、0.42、22.5°
KD(C2):0.31、1、0.31
エレメント(d)
KD(D1):1.04、5、0.21、45°
KD(D2):1.31、5、0.26、90°
移送エレメント(i)
SC(i−1):0.77
SC(i−2):1.04
SC(i−3):1.15
SC(i−4):1.31
SC(i−5):1.48
SC(i−6):1.54
SC(i−7):1.56
SC(i−8):1.96
<全体構成>
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)
=1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<領域毎の区分>
(移送領域)
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)=1.54/1.54/1.54/1.54
(架橋領域)
KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(A1)=1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54/1.54/1.54/1.04/1.54
(反応停止領域)
SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)=1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<全体構成>
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/SC(i−2)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)
=1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.04/1.04/1.54/1.54/1.96/1.96/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<領域毎の区分>
(移送領域)
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)=1.54/1.54/1.54/1.54
(架橋領域)
KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)=1.54/1.54/1.54/1.04
(反応停止領域)
SC(i−2)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)=1.04/1.54/1.54/1.96/1.96/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<全体構成>
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(C2)/KD(C1)/SC(i−3)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)
=1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.04/0.31/2.08/1.15/1.96/1.96/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<領域毎の区分>
(移送領域)
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)=1.54/1.54/1.54/1.54
(架橋領域)
KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(C2)/KD(C1)=1.54/1.54/1.54/1.04/0.31/2.08
(反応停止領域)
SC(i−3)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)=1.15/1.96/1.96/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<全体構成>
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/SC(i−4)/KD(D1)/KD(D1)/KD(D2)/KD(D2)/KD(D1)/KD(B1)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)
=1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.04/1.31/1.04/1.04/1.31/1.31/1.04/0.77/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77/0.77
<領域毎の区分>
(移送領域)
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)=1.54/1.54/1.54/1.54
(架橋領域)
KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)=1.54/1.54/1.54/1.04
(反応停止領域)
SC(i−4)/KD(D1)/KD(D1)/KD(D2)/KD(D2)/KD(D1)/KD(B1)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)=1.31/1.04/1.04/1.31/1.31/1.04/0.77/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77/0.77
<全体構成>
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(C2)/KD(C1)/SC(i−4)/KD(D1)/KD(D1)/KD(D2)/KD(D2)/KD(D1)/KD(B1)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)
=1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.54/1.04/0.31/2.08/1.31/1.04/1.04/1.31/1.31/1.04/0.77/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<領域毎の区分>
(移送領域)
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)=1.54/1.54/1.54/1.54
(架橋領域)
KD(A1)/KD(A1)/KD(A1)/KD(B2)/KD(C2)/KD(C1)=1.54/1.54/1.54/1.04/0.31/2.08
(反応停止領域)
SC(i−4)/KD(D1)/KD(D1)/KD(D2)/KD(D2)/KD(D1)/KD(B1)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−1)/SC(i−1)=1.31/1.04/1.04/1.31/1.31/1.04/0.77/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/0.77/0.77
<全体構成>
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−3)
=1.54/1.54/1.54/1.54/1.96/1.96/1.96/1.96/1.96/1.96/1.96/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/1.15
<領域毎の区分>
(移送領域)
SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)/SC(i−6)=1.54/1.54/1.54/1.54
(架橋領域)
SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−8)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−4)=1.96/1.96/1.96/1.96/1.96/1.96/1.96/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31/1.31
(反応停止領域)
SC(i−4)/SC(i−4)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−7)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−2)/SC(i−1)/SC(i−3)=1.31/1.31/1.56/1.56/1.56/1.56/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/1.04/0.77/1.15
Claims (10)
- 第一の熱硬化性樹脂を含有する第一の樹脂材料を、同方向二軸押出機によって動的架橋する工程を備え、
前記同方向二軸押出機が、移送路を構成するバレルと、前記移送路内に並設された二本のスクリューシャフトと、前記スクリューシャフトに取付けられたスクリューエレメントと、を備え、
前記移送路が、前記第一の樹脂材料を動的架橋する架橋領域を有し、当該架橋領域中の前記スクリューエレメントが、ニーディングディスクから構成される混練エレメントを含む、
架橋体の製造方法。 - スクリュー径Dに対する前記架橋領域の長さL1の比L1/Dが、4以上24以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記架橋領域中の前記混練エレメントが、
ディスク径dに対するディスク幅wの比w/dが0.06以上0.15以下のニーディングディスクが、回転方向に対して順方向に10°以上20°未満の捩れ角を成して押出方向に複数連設されたエレメント(a)と、
ディスク径dに対するディスク幅wの比w/dが0.1以上0.3以下のニーディングディスクが、回転方向に対して逆方向に10°以上90°未満の捩れ角を成して押出方向に複数連設されたエレメント(b)と、
を含む、請求項1又は2に記載の製造方法。 - 前記架橋領域が、前記エレメント(a)及び前記エレメント(b)が押出方向にこの順で配置された部分領域を有する、請求項3に記載の製造方法。
- 前記同方向二軸押出機のスクリュー周速が700mm/sec以上1400mm/sec以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記移送路が、
前記架橋領域の上流側に設けられ、前記第一の樹脂材料を前記架橋領域に移送する移送領域と、
前記架橋領域の下流側に設けられ、前記架橋領域から移送された架橋体の温度を低下させる反応停止領域と、
を更に有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。 - スクリュー径Dに対する、前記架橋領域の長さL1及び前記反応停止領域の長さL2の合計長さ(L1+L2)の比(L1+L2)/Dが、15以上100以下である、請求項6に記載の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法により、前記架橋体を得る架橋体形成工程と、
第二の樹脂材料と前記架橋体とを混練して、成形原料を得る混練工程と、
前記成形原料を成形して成形品を得る成形工程と、
を備える、成形品の製造方法。 - 前記第二の樹脂材料が、23℃における粘度が1000Pa・s未満の液状材料である、請求項8に記載の製造方法。
- 前記成形工程において、前記成形原料の押出成形により前記成形品を得る、請求項8又は9に記載の製造方法。
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