JP5509369B2 - 樹脂発泡体及び発泡部材 - Google Patents
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- C09J2467/00—Presence of polyester
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Description
さらに、本発明の他の目的は、優れた防塵性を有するとともに、優れた柔軟性を有する発泡部材を提供することにある。
瞬間回復率:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、初期厚みに対して20%の厚みとなるように厚み方向に1分間圧縮した後、23℃雰囲気下、圧縮状態を解除し、圧縮状態解除後から0.6秒後における厚みの初期厚みに対する割合
さらに、本発明の発泡部材は、上記樹脂発泡体を含むので、防塵性に優れるとともに、柔軟性に優れる。
瞬間回復率:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、初期厚みに対して20%の厚みとなるように厚み方向に1分間圧縮した後、23℃雰囲気下、圧縮状態を解除し、圧縮状態解除後から0.6秒後における厚みの初期厚みに対する割合
なお、本明細書では、上記で定義される瞬間回復率を、単に、「瞬間回復率」と称する場合がある。
(i):230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minであるポリエステル系エラストマー(好ましくは、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minであり、ハードセグメント及びソフトセグメントのブロック共重合体であるポリエステル系エラストマー、より好ましくは、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minであり、芳香族ジカルボン酸とヒドロキシル基とヒドロキシル基との間の主鎖中の炭素数が2〜4であるジオール成分との重縮合により形成されるポリエステルをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエーテル型の共重合体)
(ii):エポキシ変性ポリマー
(iii):滑剤(好ましくはアクリル系滑剤)
(iv):発泡核剤(好ましくは表面処理加工された無機物、より好ましくは表面処理加工されたハードクレイ)
本発明の樹脂発泡体は発泡部材として用いられてもよい。つまり、上記発泡部材は、上記の本発明の樹脂発泡体を含む部材である。上記発泡部材は、例えば、上記の本発明の発泡体のみからなる構成であってもよいし、上記樹脂発泡体に他の層(特に粘着剤層(粘着層)、基材層など)が積層されている構成であってもよい。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体(商品名「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」、三菱レイヨン株式会社製):5重量部、シランカップリング剤で表面処理加工されたハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。
このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚みが2.0mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体(商品名「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」、三菱レイヨン株式会社製):1重量部、シランカップリング剤で表面処理加工されたハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。
このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚みが2.0mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体(商品名「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):100重量部、ポリアセタール(商品名「M25−44」、ポリプラスチックス株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min):10重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」、三菱レイヨン株式会社製):5重量部、シランカップリング剤で表面処理加工されたハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。
このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚みが2.0mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体(商品名「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」、三菱レイヨン株式会社製):5重量部、シランカップリング剤で表面処理加工されているハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):3重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPaの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚みが1.5mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体(商品名「ハイトレル5577」、東レ・デュポン株式会社製、230℃のメルトフローレート:1.8g/10min、融点:208℃):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」、三菱レイヨン株式会社製):5重量部、ポリプロピレン(商品名「ニューストレンSH9000」、日本ポリプロ株式会社製):1重量部、水酸化マグネシウム(平均粒径:0.7μm):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系架橋剤(3官能エポキシ化合物、商品名「TEPIC−G」、日産化学工業株式会社製):0.5重量部を、二軸混練機により、220℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。
このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚みが2.2mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ポリプロピレン(メルトフローレート(MFR):0.35g/10min):45重量部、ポリオレフィン系エラストマー(メルトフローレート(MFR):6g/10min):55重量部、ポリエチレン:10重量部、造核剤(水酸化マグネシウム、平均粒径:0.7μm):10重量部及びカーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部を、二軸混練機により、200℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して、ペレットを得た。
このペレットを、日本製鋼所製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気中、13(注入後12)MPの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスはペレット全量に対して5重量%の割合で注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚みが2.3mmのシート状の樹脂発泡体を得た。
市販の、平均セル径が160μmであり、50%圧縮時の反発応力(50%対反発荷重)が0.7N/cm2であり、見掛け密度が0.15g/cm3であるポリウレタンが主成分の発泡体を使用した。
この発泡体はシート状であり、厚みは1.0mmであった。
実施例及び比較例の発泡体について、下記の測定又は評価を行った。そして、その結果を、表1に示した。
発泡体を、幅:20mm、長さ:20mmサイズの打ち抜き刃型にて打ち抜き、シート状の試験片とした。該試験片の寸法をノギスにより測定した。また、測定端子の直径(φ)が20mmである1/100ダイヤルゲージにて試験片の厚みを測定した。これらの値から試験片の体積を算出した。次に、試験片の重量を電子天秤にて測定した。試験片の体積と試験片の重量から、次式より、発泡体の見掛け密度(g/cm3)を算出した。
発泡体の見掛け密度(g/cm3)=(試験片の重量)/(試験片の体積)
JIS K 6767に記載されている圧縮硬さ測定法に準じて測定した。
発泡体を幅:30mm×長さ:30mmに切り出し、シート状の試験片とした。次に該試験片を、圧縮速度:10mm/minで、厚み方向に、圧縮率が50%になるまで圧縮したときの応力(N)を単位面積(1cm2)当たりに換算して反発力(N/cm2)とした。
発泡体を電磁力式微小試験機(マイクロサーボ)(商品名「MMT−250」、株式会社島津製作所社製)を用いて、23℃雰囲気下、厚み方向に、初期厚みに対して20%の厚みまで圧縮し、1分間圧縮状態を維持した。23℃雰囲気下、圧縮状態を解除し、発泡体の厚みの回復挙動(厚み変化、厚み回復)を高速度カメラ(ハイスピードカメラ)により撮影し、撮影した映像から、圧縮状態を解除後から0.6秒後の発泡体の厚みを求めた。そして、下記式より、瞬間回復率を求めた。
瞬間回復率(%)=(圧縮状態を解除してから0.6秒後の厚み)/(初期厚み)×100
デジタルマイクロスコープ(商品名「VHX−500」、キーエンス株式会社製)により、発泡体気泡部の拡大画像を取り込み、同計測機器の解析ソフトを用いて、画像解析することにより、各セルの気泡径(μm)を求め、平均セル径(μm)及び最大セル径(μm)を求めた。取り込んだ拡大画像の気泡数は200個程度である。なお、セル径は、セルの面積を求め、円相当径換算したものである。
発泡体の防塵性の測定は、特開2011−162717号公報における動的防塵性の評価方法に準拠して行った。防塵性の測定は、発泡体の圧縮率が50%の場合について行った。
具体的には、以下のようにして測定した。発泡体を、図1に示す額縁状(窓枠状)(幅:1mm)に打ち抜き、測定用サンプルを作製した。
この測定用サンプルを、初期厚みに対して50%の厚みとなるように厚み方向に圧縮された状態(50%圧縮状態)となるように、評価容器(図2及び図3参照)に装着した。図2に示すように、測定用サンプルは、フォーム圧縮板と、ベース板に固定されたアルミニウム板上の黒色アクリル板との間に設けられている。測定用サンプルを装着した評価容器では、測定用サンプルにより、内部の一定領域が閉じられた系となっている。測定用サンプルを評価容器に装着後、粉末供給部に粉塵としてのコーンスターチ(粒子径:17μm)を0.1g入れて、評価容器をドラム式落下試験器(回転式落下装置)に入れ、1rpmの速度で回転させた。
そして、目的とする衝突回数が得られるように、所定回数を回転させた後、粉末供給部から、測定用サンプルを通過して、評価容器内部に侵入した粒子(粉塵、コーンスターチ)の数を計測した。評価容器内部に侵入した粒子の数は、アルミニウム板上の黒色アクリル板及びカバー板としての黒色アクリル板に付着した粒子を、マイクロスコープで観察し、アルミニウム板側の黒色アクリル板及びカバー板側の黒色アクリル板について静止画像を作成し、画像解析ソフトを用いて2値化処理を行い、それぞれの粒子の個数を求め、これらを合計することにより求めた。なお、観察は、空気中の浮遊粉塵の影響を少なくするためクリーンベンチ内で行った。
溶融張力の測定には、Malvern社製のCapillary Extrusion Rheometerを使用し、直径が2mm、長さが20mmのキャピラリーより、8.8mm/minの一定速度で押し出された樹脂を2m/minの引取速度で引き取ったときの張力を溶融張力とした。
なお、測定には、発泡成形前のペレットを用いた。また、測定時の温度は、樹脂の融点から高温側に10±2℃の温度とした。
測定には、発泡成形前のペレットを用いた。該ペレットを、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、シートを得た、該シートからサンプル(たて:10mm、よこ:10mm、厚さ:1mm)を切り出した。
上記サンプルより、一軸伸長粘度計(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、歪速度0.1[1/s]での一軸伸長粘度を測定した。そして、下記式より、歪硬化度を求めた。
歪硬化度=logηmax/logη0.2
(ηmaxは一軸伸長粘度において最も高くなったときの伸長粘度を示し、η0.2は歪εが0.2の時の伸長粘度を示す。)
なお、測定時の温度は、樹脂の融点とした。
2 測定用サンプルを装着した評価容器
211 黒色アクリル板(カバー板側の黒色アクリル板)
212 黒色アクリル板(アルミニウム板側の黒色アクリル板)
22 測定用サンプル
23 アルミニウム板
24 ベース板
25 粉末供給部
26 ネジ
27 フォーム圧縮板
28 カバー板固定金具
Claims (12)
- 樹脂とエポキシ変性ポリマーを少なくとも含有する樹脂組成物を発泡させることにより形成される樹脂発泡体であり、
樹脂発泡体を構成する前記樹脂が熱可塑性樹脂であり、
前記熱可塑性樹脂がポリエステルであり、
下記で定義される瞬間回復率が50%以上であり、50%圧縮時の反発力が0.1〜4.0N/cm2であり、平均セル径が10〜150μmであり、最大セル径が300μm以下であることを特徴とする樹脂発泡体。
瞬間回復率:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、初期厚みに対して20%の厚みとなるように厚み方向に1分間圧縮した後、23℃雰囲気下、圧縮状態を解除し、圧縮状態解除後から0.6秒後における厚みの初期厚みに対する割合 - さらに、見かけ密度が0.01〜0.20g/cm3である請求項1記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂発泡体が、樹脂組成物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成される請求項1又は2記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂組成物から構成される未発泡成形物に、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより形成される請求項3記載の樹脂発泡体。
- 溶融した樹脂組成物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより形成される請求項3記載の樹脂発泡体。
- 高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、さらに加熱することにより形成される請求項3〜5の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記不活性ガスが、二酸化炭素ガスである請求項3〜6の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記の高圧の不活性ガスが、超臨界状態である請求項3〜7の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の樹脂発泡体を含むことを特徴とする発泡部材。
- 前記樹脂発泡体上に粘着剤層を有する請求項9記載の発泡部材。
- 前記粘着剤層が、フィルム層を介して、前記樹脂発泡体上に形成されている請求項10記載の発泡部材。
- 前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤層である請求項10又は11記載の発泡部材。
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