JP2013199658A - 熱可塑性樹脂発泡体、およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の熱可塑性樹脂発泡体は、主成分としての熱可塑性エラストマー及び活性エネルギー線硬化型樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させて得られ、前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであり、電子機器に用いられることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明の他の目的は、さらに、強度、柔軟性、クッション性、歪回復性等に優れ、特に樹脂の復元力による気泡構造の収縮の少ない熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提供することにある。
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであり、
電子機器に用いられることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体を提供する。
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであり、
電子機器に用いられることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体を提供する。
主成分としての熱可塑性エラストマー及び活性エネルギー線硬化型樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させることにより得られ、
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提供する。
主成分としての熱可塑性エラストマー、活性エネルギー線硬化型樹脂、及び熱架橋剤を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させ、さらに加熱して、発泡構造体中に熱架橋剤による架橋構造を形成させることにより得られ、
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提供する。
熱可塑性樹脂組成物は、少なくとも熱可塑性エラストマー及び活性エネルギー線硬化型樹脂を含有する組成物であり、熱可塑性樹脂発泡体の原料となる。熱可塑性樹脂組成物を発泡成形することによって発泡構造体を得ることができ、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して活性エネルギー線硬化型樹脂を硬化させて、発泡構造体中に架橋構造を形成することによって、強度、柔軟性、クッション性、歪回復性等に優れた熱可塑性樹脂発泡体を作製することができる。
引張応力保持率(80℃雰囲気下、10%引張歪み、1400秒後)=1400秒後の引張応力/初期の引張応力×100
発泡構造体は、前記熱可塑性樹脂組成物を発泡成形することによって得ることができ、構造体中に気泡構造(発泡構造、セル構造)を有している。この発泡構造体に、架橋構造を形成させることにより、本発明の熱可塑性樹脂発泡体を製造することができる。なお、発泡構造体の厚さや形状等は、特に制限されず、必要に応じて適宜選択することができる。
本発明において、熱可塑性樹脂発泡体は、熱可塑性樹脂組成物を発泡成形することにより得られる前記発泡構造体に、活性エネルギー線を照射すること、さらに必要に応じて活性エネルギー線の照射後にさらに加熱することより、架橋構造を形成させることにより得ることができる。このようにして得られる熱可塑性樹脂発泡体は、架橋構造を有するため、良好な形状固定性を有し、また経時的に生じる発泡体内の気泡構造の変形や収縮を防ぐことができる。特に、樹脂の復元力による気泡構造の収縮が少なく、発泡時の高い発泡倍率を維持することができる。
歪回復率(80℃、50%圧縮永久歪)[%] =(c−b)/(a−b)×100
JISA硬度60度でポリオールがアジペートタイプである熱可塑性ウレタンエラストマー(商品名「ミラクトランE660MZAA」日本ポリウレタン工業社製、SP値:20.9[(J/cm3)1/2])100重量部を、ローラ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により、180℃の温度で混錬した後、多官能ウレタンアクリレート(商品名「UV1700B」日本合成化学社製、SP値:21.3[(J/cm3)1/2]):6重量部、光重合開始剤として2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル」−2−モリフォリノプロパン−1−オン(商品名「イルガキュア907」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):0.225重量部を添加して120℃で混錬することにより樹脂組成物を得た。
該樹脂組成物を、120℃に加熱した熱板プレスを用いて、厚さ2mmのシート状に成形して、未発泡樹脂成形体を得た。
該未発泡樹脂成形体を、耐圧容器に入れ、60℃の雰囲気中、10MPaの加圧下で、20分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。20分後に、急激に減圧することにより発泡させ、発泡構造体を得た。
該発泡構造体に、片面ずつ紫外線を照射し(片面あたりの照射エネルギー:750mJ /cm2)、架橋構造を形成させて、発泡体(厚さ:2.5mm)を得た。
多官能ウレタンアクリレート(商品名「UV1700B」日本合成化学社製)を20重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア907」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を0.75重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、発泡体(厚さ:2.5mm)を得た。
多官能ウレタンアクリレート(商品名「UV1700B」日本合成化学社製)を40重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア907」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を1.5重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、発泡体(厚さ:2.8mm)を得た。
樹脂組成物として、JISA硬度68度である熱可塑性アクリル系エラストマー(商品名「Nipol AR12」日本ゼオン社製、SP値:20.2[(J/cm3)1/2])100重量部を、ローラ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により、180℃の温度で混錬した後、多官能ウレタンアクリレート(商品名「UV1700B」日本合成化学社製):40重量部、光重合開始剤(商品名「イルガキュア907」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):1.5重量部を添加して120℃で混錬することにより得られる樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、発泡体(厚さ:2.6mm)を得た。
樹脂組成物として、JISA硬度60度でポリオールがアジペートタイプである熱可塑性ウレタンエラストマー(商品名「ミラクトランE660MZAA」日本ポリウレタン工業社製)100重量部を、ローラ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により、180℃の温度で混錬した後、ポリプロピレングリコールジアクリレート(商品名「アロニックスM225」東亜合成社製、SP値:18.4[(J/cm3)1/2]):40重量部、光重合開始剤としてビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名「イルガキュア819」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):1.5重量部を添加して120℃で混錬することにより得られる樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、発泡体(厚さ:2.5mm)を得た。
ポリプロピレングリコールジアクリレート(商品名「アロニックスM225」東亜合成社製)を100重量部、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名「イルガキュア819」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を3.75重量部としたこと以外は、実施例5と同様にして、発泡体(厚さ:2.6mm)を得た。
樹脂組成物として、JISA硬度60度でポリオールがアジペートタイプである熱可塑性ウレタンエラストマー(商品名「ミラクトランE660MZAA」日本ポリウレタン工業社製)100重量部を、ローラ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により、180℃の温度で混錬した後、トリメチロールプロパントリアクリレート(商品名「アロニックスM309」東亜合成社製、SP値:20.7[(J/cm3)1/2]):100重量部、光重合開始剤としてビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名「イルガキュア819」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):3.75重量部を添加して120℃で混錬することにより得られる樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、発泡体(厚さ:8.2mm)を得た。
アクリル酸ブチル:85重量部、アクリロニトリル:15重量部、アクリル酸2.5重量部をバンバリ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により130℃の温度で混錬することにより、熱可塑性アクリル系エラストマー(SP値:20.9[(J/cm3)1/2])を得て、該熱可塑性アクリル系エラストマー:100重量部に、トリメチロールプロパントリアクリレート(商品名「アロニックスM309」東亜合成社製):100重量部、光重合開始剤としてビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名「イルガキュア819」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):3.75重量部を添加して120℃で混錬し、さらにポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートHX」日本ポリウレタン工業社製):4重量部添加して70℃で2分間混錬して樹脂組成物を得た。
該樹脂組成物を、70℃に加熱した熱板プレスを用いて、厚さ1mmのシート状に成形して、未発泡樹脂成形体を得た。
該未発泡樹脂成形体を、耐圧容器に入れ、75℃の雰囲気中、10MPaの加圧下で、20分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。20分後に、急激に減圧することにより発泡させ、発泡構造体を得た。
該発泡構造体に、片面ずつ紫外線を照射し(片面あたりの照射エネルギー:750mJ /cm2)、架橋構造を形成させ、さらに100℃の雰囲気下で3時間放置することにより加熱処理を行い、架橋構造を形成させて、発泡体(厚さ:3.0mm)を得た。
190℃での溶融張力が20cNであるポリプロピレン100重量部を、ローラ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により、180℃の温度で混錬して樹脂組成物を得た。
該樹脂組成物を、180℃に加熱した熱板プレスを用いて、厚さ2mmのシート状に成形して、未発泡樹脂成形体を得た。
該未発泡樹脂成形体を、耐圧容器に入れ、160℃の雰囲気中、10MPaの加圧下で、20分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。20分後に、急激に減圧することにより発泡させ、発泡体(厚さ:4.2mm)を得た。
樹脂組成物として、JISA硬度60度で、ポリオールがアジペートタイプである熱可塑性ウレタンエラストマー(商品名「ミラクトランE660MZAA」日本ポリウレタン工業社製)100重量部を、ローラ型の羽根を設けた混錬機(商品名「ラボプラストミル」東洋精機社製)により、180℃の温度で混錬して樹脂組成物を得た。
該樹脂組成物を、160℃に加熱した熱板プレスを用いて、厚さ2mmのシート状に成形して、未発泡樹脂成形体を得た。
該未発泡樹脂成形体を、耐圧容器に入れ、60℃の雰囲気中、10MPaの加圧下で、20分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。20分後に、急激に減圧することにより発泡させ、発泡体(厚さ:2.5mm)を得た。
実施例及び比較例について、密度と歪回復率(80℃、50%圧縮永久歪)とを測定すること、樹脂組成物の成形により得られる未発泡成形体の引張応力保持率(80℃雰囲気下、10%引張歪み、1400秒後)を測定することにより評価した。その結果を表1に示した。
電子比重計(商品名「MD−200S」アルファーミラージュ社製)を用いて、比重測定を行うことにより密度を求めた。なお、密度の測定は、発泡体(発泡構造体)製造後室温で24時間保存してから行った。
密度の測定は、実施例1〜7については、発泡構造体及び発泡体について行い、その結果を、それぞれ、表1の「紫外線照射前」「紫外線照射後」の欄に示した。また、実施例8については、発泡構造体、紫外線照射後加熱処理前の架橋構造を形成させた発泡構造体及び発泡体について行い、その結果を、それぞれ、表1の「紫外線照射前」「紫外線照射後」「紫外線照射+加熱処理後」の欄に示した。さらに、比較例1及び2については、発泡体について行い、その結果を表1の「紫外線照射前」の欄に示した。
発泡体を、1辺の長さが25mmの正方形に切断し、5枚重ねて、試験片(図1のサンプル11に相当)とし、その厚さを正確に測りとった。このときの試験片の厚さをaとした(図1の厚さaに相当)。試験片の厚さの半分の厚さb(図1の厚さbに相当)を有するスペーサー(図1のスペーサー12に相当)を用いて、試験片を50%の厚さ(厚さb)になるように圧縮し、その状態(図1の50%圧縮状態1bに相当)で、80℃で24時間保存した。24時間後、圧縮状態を維持しつつ常温に戻し、圧縮状態を解放する。解放してから30分後に試験片の厚みを正確に測りとった。このときの試験片の厚さをcとした(図1の厚さcに相当)。圧縮した距離に対する回復した距離の比率を歪回復率(80℃、50%圧縮永久歪)とした。
歪回復率(80℃、50%圧縮永久歪)[%] =(c−b)/(a−b)×100
歪回復率(80℃、50%圧縮永久歪)の測定は、実施例1〜8については、発泡構造体及び発泡体について行い、その結果を、それぞれ、表1の「架橋構造形成前」「架橋構造形成後」の欄に示した。また、比較例1及び2については、発泡体について行い、その結果を表1の「架橋構造形成前」の欄に示した。
樹脂組成物を、120℃に加熱した熱板プレスを用いて、厚さ0.5mmのシート状に成形して、未発泡成形体を得た。該未発泡成形体に、レオメトリックス動的粘弾性装置ARES(ティー・エイ・インスツルメント社製)の引っ張り応力緩和測定モードで、10%の引っ張り歪を加え、歪みを加えた直後、及び1400秒後に発生する応力を測定し、それぞれ初期の引張応力、1400秒後の引張応力とした。そして、下記式より求めた。
引張応力保持率(80℃雰囲気下、10%引張歪み、1400秒後)=1400秒後の引張応力/初期の引張応力×100
樹脂組成物の成形により得られる未発泡成形体の引張応力保持率(80℃雰囲気下、10%引張歪み、1400秒後)の結果は、表1の「引張応力保持率」の欄に示した。
1b 50%圧縮状態
1c 50%圧縮状態解放後
11 サンプル(試験片)
12 スペーサー
13 板
a 50%圧縮状態前のサンプル11の厚さ
b スペーサー12の厚さ(50%圧縮状態前のサンプル11の厚さに対する半分の厚さ)
c 50%圧縮状態後のサンプル11の厚さ
Claims (10)
- 主成分としての熱可塑性エラストマー及び活性エネルギー線硬化型樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させて得られ、
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであり、
電子機器に用いられることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体。 - 主成分としての熱可塑性エラストマー、活性エネルギー線硬化型樹脂、及び熱架橋剤を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させ、さらに加熱して、発泡構造体中に熱架橋剤による架橋構造を形成させて得られ、
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであり、
電子機器に用いられることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体。 - 熱可塑性樹脂組成物の発泡成形が、熱可塑性樹脂組成物を成形して未発泡樹脂成形体とした後、該未発泡樹脂成形体に発泡剤を含浸させて減圧することにより発泡させることである請求項1又は2記載の熱可塑性樹脂発泡体。
- 熱可塑性樹脂組成物が、該熱可塑性樹脂組成物を成形することにより得られる厚さ0.5mmシート状の未発泡成形体における引張応力保持率(80℃雰囲気下、10%引張歪み、1400秒後)で、40%以上の該保持率を有する請求項1〜3何れか1項に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
- 発泡剤が、二酸化炭素又は窒素である請求項3記載の熱可塑性樹脂発泡体。
- 発泡剤が、超臨界状態の流体である請求項3又は5記載の熱可塑性樹脂発泡体。
- 熱可塑性樹脂組成物における活性エネルギー線硬化型樹脂の配合量が、熱可塑性エラストマー100重量部に対して3〜100重量部である請求項1〜6何れか1項に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
- 熱可塑性エラストマーと活性エネルギー線硬化型樹脂との組み合わせが、熱可塑性エラストマーの溶解度パラメーター(SP値)δ1[(J/cm3)1/2]と活性エネルギー線硬化型樹脂の溶解度パラメーター(SP値)δ2[(J/cm3)1/2]との差Δδ(δ1−δ2)が±2.5[(J/cm3)1/2]以内となる組み合わせである請求項1〜7何れか1項に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
- 電子機器に用いられる熱可塑性樹脂発泡体の製造方法であり、
主成分としての熱可塑性エラストマー及び活性エネルギー線硬化型樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させることにより得られ、
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。 - 電子機器に用いられる熱可塑性樹脂発泡体の製造方法であり、
主成分としての熱可塑性エラストマー、活性エネルギー線硬化型樹脂、及び熱架橋剤を含む熱可塑性樹脂組成物を発泡成形して発泡構造体を形成した後、該発泡構造体に活性エネルギー線を照射して、発泡構造体中に活性エネルギー線硬化型樹脂による架橋構造を形成させ、さらに加熱して、発泡構造体中に熱架橋剤による架橋構造を形成させることにより得られ、
前記熱可塑性エラストマーが、アクリル系熱可塑性エラストマー及びウレタン系エラストマーからなる群より選択される少なくとも1の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。
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