JP5509369B2 - 樹脂発泡体及び発泡部材 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂発泡体及び発泡部材に関する。さらに詳細には、優れた防塵性を有するとともに、優れた柔軟性を有する樹脂発泡体及び発泡部材に関する。
電気又は電子機器(例えば、携帯電話、携帯端末、スマートフォン、タブレットコンピュータ−(タブレットPC)、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピューター、家電製品など)では、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置(ディスプレイ)に固定された画像表示部材や、カメラやレンズなどの光学部材を、所定の部位(固定部など)に固定する際に、フォーム材[発泡構造体(発泡体)の少なくとも片面側に粘着剤層を積層させた積層物、発泡シール材]が使用されている。
上記フォーム材の使用形態としては、例えば、携帯電話のディスプレイ(例えば、LCDなど)周りの衝撃吸収材(ガスケット)(携帯電話用衝撃吸収材)が挙げられる。携帯電話用衝撃吸収材は、例えば、厚みが1mm程度のシート状である場合、1〜2mm幅の枠形状に打ち抜いた後、容器(筐体、ケース等)側に両面テープで固定され、30〜50%程度圧縮されて使用される。このような使用形態では、本来的に必要とされている携帯電話落下時のディスプレイの破損を保護する衝撃吸収材としての機能だけではなく、ディスプレイ部(例えば、LCD部)への粉塵の侵入を防止する防塵性や気密性能も要求されている。
上記ガスケットとしては、密度が0.3〜0.5g/cm3のポリウレタン系発泡体からなるガスケットが知られている(特許文献1参照)。しかし、このガスケットは、発泡倍率を抑えることで液晶表示画面のガタツキを防止するものであり、柔軟性や緩衝性が十分ではなかった。
さらに、平均セル径が10〜90μm、50%圧縮したときの対反発荷重が0.1〜3.0N/cm2、見かけ密度0.01〜0.10g/cm3の発泡体から構成された発泡防塵材(特許文献2参照)や、密度が0.03〜0.15g/cm3であり、特定のポリエステル系エラストマー組成物を発泡させることにより形成されるポリエステル系エラストマー発泡体が知られている(特許文献3)。
特開2001−100216号公報 特開2009−293043号公報 特開2008−45120号公報
上記の発泡防塵材や発泡体では、衝撃負荷時の変形からの回復性をさらに向上させる点より、応力緩和性をさらに下げることが求められている。さらなる防塵性の向上を図るためである。例えば、発泡防塵材が適用されたディスプレイ部を有する機器において、当該機器が落下により衝撃を受けた際に、発泡防塵材の歪回復性が遅いと、発泡防塵材の変形がディスプレイの変形に追随できず、発泡防塵材とディスプレイとの間に空隙が生じ、粉塵等が存在する場合には、機器内部への粉塵の侵入が懸念される。
さらに、上記の発泡防塵材や発泡体では、気泡構造(セル構造)における粗大セルの発生をさらに抑制して、粗大セル部分からの塵や水の浸入を抑制し、さらなるシール性の向上が求められている。
従って、本発明の目的は、優れた防塵性を有するとともに、優れた柔軟性を有する樹脂発泡体を提供することにある。
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。
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、樹脂発泡体において、瞬間回復率を特定の値以上とし、50%圧縮時の反発力を特定の範囲内とし、平均セル径を特定の範囲内とし、さらに最大セル径を特定の値以下とすると、優れた防塵性と優れた柔軟性を発揮することを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、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上記樹脂が熱可塑性樹脂であり、上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を提供する。
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
上記樹脂発泡体は、さらに、見かけ密度が0.01〜0.20g/cm3であることが好ましい。
上記樹脂発泡体は、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ことが好ましい。
上記樹脂発泡体は、上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ことが好ましい。
上記樹脂発泡体は、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ことが好ましい。
上記樹脂発泡体は、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ことが好ましい。
上記不活性ガスは、二酸化炭素ガスであることが好ましい。
上記の高圧の不活性ガスは、超臨界状態であることが好ましい。
さらに、本発明は、上記の樹脂発泡体を含むことを特徴とする発泡部材を提供する。
上記発泡部材は、上記樹脂発泡体上に粘着剤層を有することが好ましい。
上記粘着剤層は、フィルム層を介して、上記樹脂発泡体上に形成されていることが好ましい。
上記粘着剤層は、アクリル系粘着剤層であることが好ましい。
本発明の樹脂発泡体は、防塵性に優れるとともに、柔軟性に優れる。
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。
防塵性を測定する際に使用した測定用サンプルを示す上面概略図である。 測定用サンプルを装着した防塵性測定用の評価容器のA−A’線切断部端面図である。 測定用サンプルを装着した防塵性測定用の評価容器の上面概略図である。
本発明の樹脂発泡体は、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。
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。
本発明の樹脂発泡体は、本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂を少なくとも含有する組成物(樹脂組成物)を発泡させることにより形成される。なお、上記樹脂組成物は、樹脂を樹脂組成物全量(100重量%)に対して70重量%以上(好ましくは80重量%以上)含むことが好ましい。
本発明の樹脂発泡体の瞬間回復率は、50%以上であり、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは75%以上である。本発明の樹脂発泡体は、瞬間回復率が50%以上であるので、優れた防塵性を有する。本発明の樹脂発泡体は、瞬間回復率が50%以上であるので、例えば、本発明の樹脂発泡体がシール材として使用された際、落下や衝突時に衝撃を受け、シール部の変形が生じたとしても、この衝撃に対して瞬時に追随して変形を回復し、シール性保つことができる。なお、回復性が遅い場合、シールが不十分となって塵やほこりが入りやすくなる。
本発明の樹脂発泡体の50%圧縮時の反発力は、0.1〜4.0N/cm2であり、好ましくは0.2〜3.5N/cm2、より好ましくは0.3〜3.0N/cm2である。本発明の樹脂発泡体は、50%圧縮時の反発力が0.1N/cm2以上であるので、適度な剛性が得られ、良好な加工性を有する。また、50%圧縮時の反発力が4.0N/cm2以下であるので、優れた柔軟性を有する。なお、50%圧縮時の反発力は、樹脂発泡体を、23℃の雰囲気下、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した際の対反発荷重として定義される。なお、本願において、単に「50%圧縮時の反発力」という場合、当該定義による50%圧縮時の反発力を意味する。
本発明の樹脂発泡体の平均セル径は、10〜150μmであり、好ましくは20〜150μm、より好ましくは25〜125μm、さらに好ましくは30〜100μmである。本発明の樹脂発泡体は、平均セル径が10μm以上であるので、優れた柔軟性を有する。また、平均セル径が150μm以下であるので、ピンホールの発生を抑制でき、優れた防塵性を有する。
本発明の樹脂発泡体の最大セル径は、300μm以下であり、より好ましくは250μm以下、さらに好ましくは200μmである。本発明の樹脂発泡体は、最大セル径が300μm以下であるので、セル構造の均一性に優れ、また、粗大セルを含まないことから、粗大セルから塵が進入して防塵性が低下するという問題を抑制でき、シール性や防塵性に優れる。
本発明の樹脂発泡体のセル構造におけるセル径は、例えば、デジタルマイクロスコープにより切断面のセル構造部(気泡構造部)の拡大画像を取り込み、セルの面積を求め、円相当径換算することにより求められる。
本発明の樹脂発泡体は、平均セル径が10〜150μmであり、且つ、最大セル径が300μmであるので、均一で微細なセル構造を有する。また、粗大セルが含まれていない。
本発明の樹脂発泡体のセル構造は、特に限定されないが、柔軟性を持たせるために、半連続半独立気泡構造(独立気泡構造と連続気泡構造とが混在しているセル構造であり、その割合は特に限定されない)が好ましく、特に、樹脂発泡体中に独立気泡構造部が40%以下(好ましくは30%以下)となっているセル構造が好ましい。
本発明の樹脂発泡体の見かけ密度は、特に限定されないが、0.01〜0.20g/cm3であることが好ましく、より好ましくは0.02〜0.17g/cm3、さらに好ましくは0.03〜0.15g/cm3である。本発明の樹脂発泡体は、密度が0.01g/cm3以上であると、良好な強度を得ることができる。また、密度が0.20g/cm3以下であると、高い発泡倍率を有し、優れた柔軟性を得ることができる。つまり、本発明の樹脂発泡体は、見かけ密度が0.01〜0.20g/cm3であると、より良好な発泡特性(高い発泡倍率)が得られ、適度な強度、優れた柔軟性、優れたクッション性を発揮しやすくなる。
本発明の樹脂発泡体の形状は、特に限定されないが、シート状やテープ状であることが好ましい。また、使用目的に応じ、適当な形状に加工されていてもよい。例えば、切断加工、打ち抜き加工等により、線状、円形や多角形状、額縁形状(枠形状)等に加工されていてもよい。
本発明の樹脂発泡体の厚みは、特に限定されないが、0.05〜3.0mmが好ましく、より好ましくは0.06〜2.8mm、さらに好ましくは0.07〜1.5mm、特に好ましくは0.08〜1.0mmである。
本発明の樹脂発泡体の素材である樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂が好ましく挙げられる。本発明の樹脂発泡体は、一種のみの樹脂により構成されていてもよいし、二種以上の樹脂により構成されていてもよい。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィン(例えば、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1など)との共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコールなど)との共重合体などのポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)などのスチレン系樹脂;6−ナイロン、66−ナイロン、12−ナイロンなどのポリアミド系樹脂;ポリアミドイミド;ポリウレタン;ポリイミド;ポリエーテルイミド;ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル;ポリフッ化ビニル;アルケニル芳香族樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂;ビスフェノールA系ポリカーボネートなどのポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。また、熱可塑性樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。なお、熱可塑性樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれの形態の共重合体であってもよい。
上記熱可塑性樹脂には、ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分も含まれる。ゴム成分や熱可塑性エラストマー成分は、ガラス転移温度が室温以下(例えば20℃以下)であるため、樹脂発泡体としたときの柔軟性及び形状追随性に著しく優れる。なお、本発明の樹脂発泡体は、上記の熱可塑性樹脂、及び、ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分を含む樹脂組成物により形成されていてもよい。
上記ゴム成分あるいは熱可塑性エラストマー成分としては、ゴム弾性を有し、発泡可能なものであれば特に限定はなく、例えば、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルブチルゴムなどの天然又は合成ゴム;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ー;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、及びそれらの水素添加物などのスチレン系エラストマー;ポリエステル系エラストマー;ポリアミド系エラストマー;ポリウレタン系エラストマーなどの各種熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。また、これらのゴム成分あるいは熱可塑性エラストマー成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
上記熱可塑性樹脂としては、特定の値以上の瞬間回復率、特定の範囲内の50%圧縮時の反発力を得て、優れた柔軟性及び優れた防塵性を得る点より、ポリエステル(上記のポリエステル系樹脂やポリエステル系エラストマーなどのポリエステル)が好ましく、より好ましくはポリエステル系エラストマーである。すなわち、本発明の樹脂発泡体は、ポリエステル系エラストマーを含む樹脂組成物により形成された樹脂発泡体(ポリエステル系エラストマー発泡体)であることがより好ましい。
上記ポリエステル系エラストマーとしては、ポリオール成分と、ポリカルボン酸成分との反応(重縮合)によるエステル結合部位を有する樹脂であれば特に限定されないが、例えば、芳香族ジカルボン酸(二価の芳香族カルボン酸)とジオール成分との縮重合により得られるポリエステル系熱可塑性樹脂が挙げられる。
上記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンカルボン酸(例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸など)、ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4´−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。なお、芳香族ジカルボン酸は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
また、上記ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール(テトラメチレングリコール)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,3,5−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール、1,18−オクタデカンジオール、ダイマージオール等の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールS、ビスフェノールSのエチレンオキシド付加物、キシリレンジオール、ナフタレンジオール等の芳香族ジオール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のエーテルグリコールなどのジオール成分などが挙げられる。なお、ジオール成分としては、ポリエーテルジオールや、ポリエステルジオールなどのポリマー形態のジオール成分であってもよい。上記ポリエーテルジオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環重合させたポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびこれらを共重合させたコポリエーテル等のポリエーテルジオールなどが挙げられる。また、ジオール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
上記ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタレート系樹脂などが挙げられる。また、上記ポリアルキレンテレフタレート系樹脂を2種類以上共重合して得られる共重合体も挙げられる。なお、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態の共重合体であってもよい。
さらに、ポリエステル系エラストマーとしては、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が挙げられる。特に、上記ポリエステル系エラストマーとしては、特定の値以上の瞬間回復率を得るためには弾性率の大きいものが好ましく、特定の範囲内の50%圧縮時の反発力を得るためには柔軟性の大きいものが好ましいことから、これらの性質を併せもつ、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が好ましい。
このようなポリエステル系エラストマー(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)としては、例えば、(i)上記芳香族ジカルボン酸と、上記ジオール成分のうち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、上記芳香族ジカルボン酸と、上記ジオール成分のうち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5以上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ソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエステル型の共重合体;(ii)上記(i)と同様のポリエステルをハードセグメントとし、上記ポリエーテルジオールなどの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;(iii)上記(i)及び(ii)と同様のポリエステルをハードセグメントとし、脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエステル型の共重合体などが挙げられる。
特に、本発明の樹脂発泡体がポリエステル系エラストマー発泡体である場合、構成するポリエステル系エラストマーとしては、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が好ましく、より好ましくは上記の(ii)のポリエステル・ポリエーテル型の共重合体(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)である。
上記の(ii)のポリエステル・ポリエーテル型の共重合体としては、より具体的には、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を有するポリエステル・ポリエーテル型ブロック共重合体などが挙げられる。
本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂の、230℃におけるメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、1.5〜4.0g/10minが好ましく、より好ましくは1.5〜3.8g/10min、さらに好ましくは1.5〜3.5g/10minである。樹脂の、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5g/10min以上であると、樹脂組成物の成形性が向上し、好ましい。例えば、押出機から、つまりなく、所望の形状で容易に押し出すことができ、好ましい。また、樹脂の、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が4.0g/10min以下であると、セル構造(気泡構造)形成後にセル径のばらつきが生じにくくなり、均一なセル構造を得やすくなることから、好ましい。なお、本明細書において、230℃におけるMFRは、ISO1133(JIS K 7210)に基づき、温度230℃、荷重2.16kgfで測定されたMFRをいうものとする。
つまり、本発明の樹脂発泡体は、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minである樹脂を含有する樹脂組成物により形成されることが好ましい。特に、本発明の樹脂発泡体がポリエステル系エラストマー発泡体である場合、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(特に、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)を含有する樹脂組成物により形成されることが好ましい。
本発明の樹脂発泡体を形成する樹脂組成物は、上記の樹脂の他に、発泡核剤を含むことが好ましい。上記樹脂組成物が発泡核剤を含有していると、良好な発泡状態の樹脂発泡体が得やすくなる。なお、発泡核剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いられてもよい。
上記発泡核剤としては、特に限定されないが、無機物が好ましく挙げられる。上記無機物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物;クレイ(特にハードクレイ);タルク;シリカ;ゼオライト;例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどアルカリ土類金属炭酸塩;例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナなどの金属酸化物;例えば、鉄粉、銅粉、アルミニウム粉、ニッケル粉、亜鉛粉、チタン粉などの各種金属粉、合金の粉などの金属粉;マイカ;カーボン粒子;グラスファイバー;カーボンチューブ;層状ケイ酸塩;ガラスなどが挙げられる。
中でも、発泡核剤としての無機物としては、粗大セルの発生を抑制し、均一で微細なセル構造を容易に得ることができる点より、クレイ、アルカリ土類金属炭酸塩が好ましく、より好ましくはハードクレイである。
上記ハードクレイは、粗い粒子をほとんど含まないクレイである。特に、上記ハードクレイは、166メッシュ篩残分が0.01%以下であるクレイであることが好ましく、より好ましくは166メッシュ篩残分が0.001%以下であるクレイである。なお、篩残分(ふるい残分)は、ふるいでふるったときに、通過しないで残るものの、全体に対する割合(重量基準)である。
上記ハードクレイは、酸化アルミニウムと酸化珪素とを必須の成分として構成される。上記ハードクレイ中の酸化アルミニウム及び酸化珪素の合計の割合は、上記ハードクレイ全量(100重量%)に対して、80重量%以上(例えば80〜100重量%)が好ましく、より好ましくは90重量%以上(例えば90〜100重量%)である。また、上記ハードクレイは、焼成されていてもよい。
上記ハードクレイの平均粒子径(平均粒径)は、特に限定されないが、0.1〜10μmが好ましく、より好ましくは0.2〜5.0μm、さらに好ましくは0.5〜1.0μmである。
また、上記無機物は、表面加工されていることが好ましい。つまり、上記発泡核剤は、表面処理された無機物であることが好ましい。無機物の表面処理に用いられる表面処理剤としては、特に限定されないが、表面加工処理を施すことにより、樹脂(特にポリエステル)との親和性をよくして、発泡時、成形時、混練時、延伸時等にボイドが発生しない、発泡時にセルが破泡しないといった効果を得る点から、アルミニウム系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、高級脂肪酸又はその塩、およびリン酸エステル類が好ましく挙げられ、シラン系化合物(特にシランカップリング剤)、高級脂肪酸又はその塩(特にステアリン酸)がより好ましく挙げられる。なお、上記表面処理剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いられてもよい。
つまり、上記無機物における表面処理加工は、シランカップリング処理、又は、高級脂肪酸又はその塩による処理であることが特に好ましい。
上記アルミニウム系化合物は、特に限定されないが、アルミニウム系カップリング剤が好ましい。上記アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレート、モノsec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムsec−ブチレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、環状アルミニウムオキサイドイソプロピレート、環状アルミニウムオキサイドイソステアレートなどが挙げられる。
上記シラン系化合物は、特に限定されないが、シラン系カップリング剤が好ましい。上記シラン系カップリング剤としては、例えば、ビニル基含有シラン系カップリング剤、(メタ)アクリロイル基含有シラン系カップリング剤、アミノ基含有シラン系カップリング剤、エポキシ基含有シラン系カップリング剤、メルカプト基含有シラン系カップリング剤、カルボキシル基含有シラン系カップリング剤、ハロゲン原子含有シラン系カップリング剤などが挙げられる。具体的には、シラン系カップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、ビニル−トリス(2−メトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシ−プロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノエチルトリメトキシシラン、3−[N−(2−アミノエチル)アミノ]プロピルトリメトキシシラン、3−[N−(2−アミノエチル)アミノ]プロピルトリエトキシシラン、2−[N−(2−アミノエチル)アミノ]エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシープロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシープロピルメチルジエトキシシラン、2−グリシドキシーエチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシーエチルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、カルボキシメチルトリエトキシシラン、3−カルボキシプロピルトリメトキシシラン、3−カルボキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
上記チタネート系化合物は、特に限定されないが、チタネート系カップリング剤が好ましい。上記チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロフォスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジ−トリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネートなどが挙げられる。
上記エポキシ化合物は、特に限定されないが、エポキシ系樹脂、モノエポキシ系化合物が好ましい。上記エポキシ系樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ系樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂などが挙げられる。また、上記モノエポキシ系化合物としては、例えば、スチレンオキサイド、グリシジルフェニルエーテル、アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジル、1,2−エポキシシクロヘキサン、エピクロロヒドリン、グリシドールなどが挙げられる。
上記イソシアネート系化合物は、特に限定されないが、ポリイソシアネート系化合物、モノイソシアネート系化合物が好ましい。上記ポリイソシアネート系化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート;ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;これらのジイソシアネート化合物と、ポリオール化合物との反応による遊離イソシアネート基を有するポリマーなどが挙げられる。また、上記モノイソシアネート系化合物としては、例えば、フェニルイソシアネート、ステアリルイソシアネートなどが挙げられる。
上記高級脂肪酸又はその塩としては、例えば、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸などの高級脂肪酸、および該高級脂肪酸の塩(例えば、金属塩など〉が挙げられる。上記高級脂肪酸の金属塩における金属原子としては、例えば、ナトリウム原子、カリウム原子などのアルカリ金属原子、マグネシウム原子、カルシウム原子などのアルカリ土類金属原子などが挙げられる。
上記リン酸エステル類は、リン酸部分エステル類が好ましい。上記リン酸部分エステル類としては、例えば、リン酸(オルトリン酸など)が、部分的にアルコール成分(ステアリルアルコールなど)によりエステル化(モノ又はジエステル化)されたリン酸部分エステルや、該リン酸部分エステルの塩(アルカリ金属などによる金属塩など)などが挙げられる。
上記無機物へ表面処理剤により表面処理する際の方法としては、特に限定されないが、例えば、乾式方法、湿式方法、インテグラルブレンド方法などが挙げられる。また、無機物へ表面処理剤により表面処理する際の、表面処理剤の量は、特に限定されないが、上記無機物100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.3〜8重量部である。
また、上記無機物の166メッシュ篩残分は、特に限定されないが、0.01%以下が好ましく、より好ましくは0.001%以下である。樹脂組成物を発泡させる際に、粗い粒子が存在すると、セルの破泡が発生しやすくなるためである。これは、粒子の大きさがセル壁の厚みを超えることによる。
上記無機物の平均粒子径(平均粒径)は、特に限定されないが、0.1〜10μmが好ましく、より好ましくは0.2〜5.0μm、さらに好ましくは0.5〜1.0μmである。上記平均粒子径が0.1μm未満であると、核剤として十分に機能しない場合がある。一方、上記平均粒子径が10μmを超えると樹脂組成物の発泡時にガス抜けの原因となる場合があり、好ましくない。
特に、上記発泡核剤は、樹脂との親和性や、樹脂と無機物との界面のおけるボイドの発生による発泡時の破泡を抑制して微細なセル構造を容易に得ることができる点より、表面処理加工された無機物(特に表面処理加工されたハードクレイ)が好ましい。
上記樹脂組成物中の発泡核剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全量(100重量%)に対して、0.1〜20重量%が好ましく、より好ましくは0.3〜10重量%、さらに好ましくは0.5〜6重量%である。上記含有量が0.1重量%以上であると、気泡を形成するためのサイト(気泡形成部位)が十分に確保することができ、微細なセル構造を得やすくなり、好ましい。また、上記含有量が、20重量%以下であると、樹脂組成物の粘度が著しく上昇することを抑制でき、さらに樹脂組成物の発泡時のガス抜けを抑制でき、均一なセル構造が得やすくなり、好ましい。
また、上記樹脂組成物は、エポキシ変性ポリマーを含むことが好ましい。上記エポキシ変性ポリマーは、架橋剤として作用する。また、樹脂組成物(特にポリエステル系エラストマーを含む樹脂組成物)の溶融張力及び歪硬化度を向上させる改質剤(樹脂改質剤)として作用する。このため、上記樹脂組成物がエポキシ変性ポリマーを含んでいると、所定の値以上の瞬間回復率を得て優れた防塵性が得やすくなり、好ましい。また高発泡で微細なセル構造を得やすくなる。なお、エポキシ変性ポリマーは、単独で又は2種以上組み合わせて用いられてもよい。
上記エポキシ変性ポリマーは、特に限定されないが、低分子量のエポキシ基を有する化合物と比較して三次元網目構造を形成しにくく、溶融張力及び歪硬化度に優れた樹脂組成物(特にポリエステル系エラストマーを含む樹脂組成物)を容易に得ることができる点から、アクリル系ポリマーの主鎖の末端や側鎖にエポキシ基を有するポリマーであるエポキシ変性アクリル系ポリマーや、ポリエチレンの主鎖の末端や側鎖にエポキシ基を有するポリマーであるエポキシ変性ポリエチレンから選ばれる少なくとも1のポリマーであることが好ましい。
上記エポキシ変性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、5,000〜100,000が好ましく、より好ましくは8,000〜80,000、さらに好ましくは10,000〜70,000、特に好ましくは20,000〜60,000である。なお、分子量が5,000未満であると、エポキシ変性ポリマーの反応性が上がり、高発泡化ができない場合がある。
上記エポキシ変性ポリマーのエポキシ当量は、特に限定されないが、100〜3000g/eqが好ましく、より好ましく200〜2500g/eq、さらに好ましくは300〜2000g/eq、特に好ましくは800〜1600g/eqである。上記エポキシ変性ポリマーのエポキシ当量が3000g/eq以下であると、樹脂組成物(特にポリエステル系エラストマーを含む樹脂組成物)の溶融張力および歪硬化度を十分に向上させることができ、所定の値以上の瞬間回復率を得て防塵性を向上させやすくなり、また高発泡で微細なセル構造を得やすくなるので、好ましい。また、上記エポキシ変性ポリマーのエポキシ当量が100g/eq以上であると、エポキシ変性ポリマーの反応性が上がり、樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて、高発泡化できないという不具合を抑制でき、好ましい。
上記エポキシ変性ポリマーの粘度(B型粘度、25℃)は、特に限定されないが、2000〜4000mPa・sが好ましく、より好ましくは2500〜3200mPa・sである。上記エポキシ変性ポリマーの粘度が2000mPa・s以上であると、樹脂組成物の発泡時における気泡壁の破壊を抑制して、高発泡で微細なセル構造を得やすくなるので、好ましい。一方、粘度が4000mPa・s以下であると、樹脂組成物の流動性が得やすくなり、効率よく樹脂組成物を発泡させることができ,好ましい。
特に、上記エポキシ変性ポリマーは、重量平均分子量が5,000〜100,000であり、エポキシ当量が100〜3000/eqであることが好ましい。
上記樹脂組成物中の上記エポキシ変性ポリマーの含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、0.5〜15.0重量部が好ましく、より好ましくは0.6〜10.0重量部、さらに好ましくは0.7〜7.0重量部、特に好ましくは0.8〜3.0重量部である。上記エポキシ変性ポリマーの含有量が0.5重量部以上であると、樹脂組成物の溶融張力および歪硬化度を高くすることができ、高発泡で微細なセル構造を得やすくなるので、好ましい。また、上記エポキシ変性ポリマーの含有量が15.0重量部以下であると、樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて、高発泡化できないという不具合を抑制でき、高発泡で微細なセル構造を得やすくなるので、好ましい。
なお、上記エポキシ変性ポリマーは、加水分解(例えば、原料の吸湿に起因する加水分解など)、熱分解、酸化分解などによるポリエステル鎖の切断を防止でき、さらに切断されたポリエステル鎖を再結合させることができるため、ポリエステル系エラストマーを含む樹脂組成物の溶融張力をより向上させることができる。また、上記エポキシ変性ポリマーは、エポキシ基が一分子中に多数のエポキシ基を有するので、従来のエポキシ系架橋剤よりも分岐構造を形成させやすく、ポリエステル系エラストマーを含む樹脂組成物の歪硬化度をより向上させることができる。
また、上記樹脂組成物は、滑剤を含むことが好ましい。上記樹脂組成物が滑剤を含んでいると、樹脂組成物の成形性が向上し、好ましい。滑り性がよくなり、例えば、押出機から、つまりなく、所望の形状で容易に押し出すことができ、好ましい。なお、滑剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いられてもよい。
上記滑剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族カルボン酸及びその誘導体(例えば、脂肪族カルボン酸無水物、脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩、脂肪族カルボン酸のアルカリ土類金属塩など)が挙げられる。上記脂肪族カルボン酸及びその誘導体としては、中でも、ラウリル酸及びその誘導体、ステアリン酸及びその誘導体、クロトン酸及びその誘導体、オレイン酸及びその誘導体、マレイン酸及びその誘導体、グルタン酸及びその誘導体、ベヘン酸及びその誘導体、モンタン酸及びその誘導体などの炭素数3〜30の脂肪酸カルボン酸及びその誘導体が好ましい。また、炭素数3〜30の脂肪酸カルボン酸及びその誘導体の中でも、樹脂組成物への分散性、溶解性、表面外観改良の効果等の観点から、ステアリン酸及びその誘導体、モンタン酸及びその誘導体が好ましく、特に、ステアリン酸のアルカリ金属塩、ステアリン酸のアルカリ土類金属塩が好ましい。さらに、ステアリン酸のアルカリ金属塩、ステアリン酸のアルカリ土類金属塩の中でも、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムがより好適である。
また、上記滑剤としては、さらに、アクリル系滑剤が挙げられる。上記アクリル系滑剤の市販品としては、例えば、アクリル系高分子外部滑剤(商品名「メタブレンL」、三菱レイヨン株式会社製)などが挙げられる。
特に、上記滑剤としては、アクリル系滑剤が好ましい。
上記樹脂組成物中の上記滑剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、より好ましくは0.3〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜8重量部である。上記滑剤の含有量が0.1重量部以上であると、上記の滑剤を含むことにより得られる効果が得やすくなり、好ましい。一方、上記滑剤の含有量が20重量部以下であると、樹脂組成物を発泡させる際の気泡抜けを抑制して、高発泡化できないという不具合を抑制でき、好ましい。
上記樹脂組成物には、本願発明の効果を阻害しない範囲内で、架橋剤が含まれていてもよい。上記架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、シラノール系架橋剤、メラミン樹脂系架橋剤、金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アミノ樹脂系架橋剤などが挙げられる。なお、架橋剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
さらに、上記樹脂組成物には、本願発明の効果を阻害しない範囲で、結晶化促進剤が含まれていてもよい。上記結晶化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、オレフィン系樹脂が挙げられる。このようなオレフィン系樹脂としては、分子量分布が広く且つ高分子量側にショルダーを持つタイプの樹脂、微架橋タイプの樹脂(若干架橋されたタイプの樹脂)、長鎖分岐タイプの樹脂などが好ましい。上記オレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィン(例えば、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1など)との共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコールなど)との共重合体などが挙げられる。なお、オレフィン系樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれの形態の共重合体であってもよい。また、オレフィン系樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
さらに、上記樹脂組成物には、本願発明の効果を阻害しない範囲で、難燃剤を含有していてもよい。本発明の樹脂発泡体は、樹脂を含むため燃えやすい特性を有しているが、電気機器又は電子機器用途などの難燃性の付与が不可欠な用途に用いられることがあるためである。上記難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、難燃性を有しているパウダー粒子(例えば、パウダー状の各種の難燃剤など)が挙げられ、無機難燃剤が好ましく挙げられる。上記無機難燃剤としては、例えば、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤、リン系難燃剤、アンチモン系難燃剤などであってもよいが、塩素系難燃剤や臭素系難燃剤は、燃焼時に人体に対して有害で機器類に対して腐食性を有するガス成分を発生し、また、リン系難燃剤やアンチモン系難燃剤は、有害性や爆発性などの問題があるため、ノンハロゲン−ノンアンチモン系無機難燃剤(ハロゲン化合物及びアンチモン化合物が含まれていない無機難燃剤)が好ましい。該ノンハロゲン−ノンアンチモン系無機難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム・酸化ニッケルの水和物、酸化マグネシウム・酸化亜鉛の水和物等の水和金属化合物などが挙げられる。なお、水和金属酸化物は表面処理されていてもよい。上記難燃剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
さらに、上記樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲内で、必要に応じて、下記の添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤としては、例えば、結晶核剤、可塑剤、着色剤(黒色着色を目的としたカーボンブラック、顔料、染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、補強剤、帯電防止剤、界面活性剤、張力改質剤、収縮防止剤、流動性改質剤、加硫剤、表面処理剤、分散助剤、ポリエステル樹脂用改質剤などが挙げられる。また、添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いられてもよい。
特に、上記樹脂組成物は、所定の値以上の瞬間回復率、所定の範囲内の50%圧縮時の反発力、所定の範囲内の平均セル径、所定の値以下の最大セル径を有し、柔軟性及び防塵性に優れる樹脂発泡体の得やすさの点より、下記の(i)〜(iv)を少なくとも含むことがましい。
(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)
上記樹脂組成物の作製方法としては、特に限定されないが、例えば、上記樹脂、必要に応じて添加される添加剤等を混合することが挙げられる。なお、作製の際には、熱が加えられてもよい。
上記樹脂組成物の溶融張力(引取速度:2.0m/min)は、特に限定されないが、15〜70cNが好ましく、より好ましくは13〜60cN、さらに好ましくは15〜55cN、特に好ましくは26〜50cNである。上記樹脂組成物の溶融張力が10cN未満であると、上記樹脂組成物を発泡させた場合に、発泡倍率が低く、独立した気泡が形成されにくく、また、形成される気泡の形状が均一になりにくくなる。一方、上記樹脂組成物の溶融張力が70cNを超えると、流動性が低下して、発泡に悪影響を及ぼすおそれがある。
なお、溶融張力とは、規定の装置を用い、規定のダイより、規定の温度及び押出速度で押し出された溶融樹脂を、規定の引き取り速度でストランド状に引き取ったときの張力をいう。本発明においては、Malvern社製のCapillary Extrusion Rheometerを用い、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値を溶融張力とする。
また、溶融張力は、上記樹脂組成物の樹脂の融点から高温側に10±2℃の温度で測定した値である。樹脂は融点未満の温度では溶融状態にならず、一方、融点から高温側に大きく超えた温度では完全に流動体となり、溶融張力を測定することができないためである。
上記樹脂組成物の歪硬化度(歪速度:0.1[1/s])は、特に限定されないが、均一で緻密なセル構造で、且つ発泡時のセルの破泡を抑制し高発泡な発泡体を得る点から、2.0〜5.0が好ましく、より好ましくは2.5〜4.5である。また、上記樹脂組成物の歪硬化度は、上記樹脂組成物の樹脂の融点での歪硬化度である。なお、歪硬化度は、一軸伸長粘度の測定において、測定開始後、歪の増加に伴い徐々に一軸伸長粘度が上昇する領域(線形領域)から外れ、一軸伸長粘度が立ち上がった領域(非線形領域)において、一軸伸長粘度の増加の程度を示す指標である。
本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂組成物を発泡成形することにより形成されることが好ましい。上記樹脂組成物の発泡方法については、特に限定されないが、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(圧力を解放する)発泡方法が好ましい。つまり、本発明の樹脂発泡体は、上記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ことが好ましい。なお、上記不活性ガスとは、樹脂組成物に対して不活性で、且つ含浸可能なガスをいう。
なお、樹脂組成物の発泡方法としては、物理的発泡方法(物理的方法による発泡方法)や化学的発泡方法(化学的方法による発泡方法)も挙げられる。物理的発泡方法では発泡剤(発泡剤ガス)として用いられる物質の可燃性や毒性及びオゾン層破壊などの環境への影響が懸念されるが、不活性ガスを用いた発泡方法は、このような発泡剤を使用しない点で環境に配慮した方法である。化学的発泡方法では、発泡剤により生じた発泡ガスの残渣が発泡体中に残存するため、特に低汚染性の要求が高い電子機器用においては、腐食性ガスやガス中の不純物による汚染が問題となる場合がある。しかし、不活性ガスを用いた発泡方法によれば、このような不純物等のないクリーンな発泡体を得ることができる。さらに、物理的発泡方法及び化学的発泡方法では、いずれにおいても微細なセル構造を形成することは難しく、特に300μm以下の微細気泡を形成することは極めて困難であるといわれている。
上記不活性ガスとしては、特に限定されないが、例えば、二酸化炭素ガス(炭酸ガス)、窒素ガス、ヘリウム、空気等が挙げられる。これらのガスは混合して用いられてもよい。中でも、含浸量が多く、含浸速度の速い点から、二酸化炭素ガスが好ましい。
さらに、樹脂組成物への含浸速度を速めるという点から、上記の不活性ガスは、超臨界状態であることが好ましい。超臨界状態では、樹脂組成物へのガスの溶解度が増大し、高濃度の混入が可能である。また、含浸後の急激な圧力降下時には、上記のように高濃度で含浸することが可能であるため、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大きくなるため、微細な気泡を得ることができる。なお、二酸化炭素の臨界温度は31℃、臨界圧力は7.4MPaである。
上記のように、本発明の樹脂発泡体は樹脂組成物に高圧の不活性ガスを含浸させることにより製造されることが好ましいが、その際には、予め樹脂組成物を、シート状などの適宜な形状に成形して未発泡樹脂成形体(未発泡成形物)とした後、この未発泡樹脂成形体に、高圧の不活性ガスを含浸させ、圧力を解放することにより発泡させるバッチ方式を用いてもよく、また、樹脂組成物を加圧下、高圧の不活性ガスと共に混練し、成形すると同時に圧力を解放し、成形と発泡を同時に行う連続方式を用いてもよい。
本発明の樹脂発泡体について、バッチ方式で製造する場合を説明する。バッチ方式では、まず、樹脂発泡体を製造する際に未発泡樹脂成形体が製造されるが、この未発泡樹脂成形体の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物を単軸押出機、二軸押出機等の押出機を用いて成形する方法;樹脂組成物を、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方法;樹脂組成物を射出成形機を用いて成形する方法などが挙げられる。これらの方法のうち、所望の形状や厚みの未発泡樹脂成形体が得られるように適宜な方法が選択されることが好ましい。なお、未発泡樹脂成形体は、押出成形、プレス成形、射出成形以外に、他の成形方法により製造されてもよい。また、未発泡樹脂成形体の形状は、シート状に限らず、用途に応じて種々の形状が選択される。例えば、シート状、ロール状、角柱状、板状等が挙げられる。次に、上記未発泡樹脂成形体(樹脂組成物による成形体)を耐圧容器(高圧容器)中に入れて、高圧の不活性ガスを注入(導入)し、未発泡樹脂成形体中に高圧の不活性ガスを含浸させるガス含浸工程、十分に高圧の不活性ガスを含浸させた時点で圧力を解放し(通常、大気圧まで)、未発泡樹脂成形体に気泡核を発生させる減圧工程、場合によっては(必要に応じて)、加熱することによって気泡核を成長させる加熱工程を経て、気泡を形成させる。なお、加熱工程を設けずに、室温で気泡核を成長させてもよい。このようにして気泡を成長させた後、必要により冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化することにより、樹脂発泡体が得られる。なお、高圧の不活性ガスの導入は連続的に行ってもよく不連続的に行ってもよい。さらに、気泡核を成長させる際の加熱の方法としては、ウォーターバス、オイルバス、熱ロール、熱風オーブン、遠赤外線、近赤外線、マイクロ波などの公知乃至慣用の方法が採用されてもよい。
つまり、本発明の樹脂発泡体は、上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てもよい。また、上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、さらに加熱することにより形成されてもよい。
一方、連続方式で製造する場合としては、例えば、樹脂組成物を、単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して混錬しながら、高圧の不活性ガスを注入(導入)し、十分に不活性ガスを樹脂組成物中に含浸させる混練含浸工程、押出機の先端に設けられたダイスなどを通して樹脂組成物を押し出すことにより圧力を解放し(通常、大気圧まで)、成形と発泡を同時に行う成形減圧工程により製造することが挙げられる。また、場合によっては(必要に応じて)、加熱することによって気泡を成長させる加熱工程を設けてもよい。このようにして気泡を成長させた後、必要により冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化することにより、樹脂発泡体が得られる。なお、上記混練含浸工程及び成形減圧工程では、押出機のほか、射出成形機などが用いられてもよい。
つまり、本発明の樹脂発泡体は、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てもよい。また、本発明の樹脂発泡体は、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、さらに加熱することにより形成されてもよい。
上記バッチ方式におけるガス含浸工程や上記連続方式における混練含浸工程において、不活性ガスの混合量は、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物全量に対して、1〜10重量%が好ましく、より好ましくは2〜8重量%である。
上記バッチ方式におけるガス含浸工程や上記連続方式における混練含浸工程において、不活性ガスを未発泡樹脂成形体や樹脂組成物に含浸させるときの圧力は、3MPa以上(例えば、3〜100MPa)が好ましく、より好ましくは4MPa以上(例えば、4〜100MPa)である。ガスの圧力が3MPaより低い場合には、発泡時の気泡成長が著しく、気泡径が大きくなりすぎ、例えば、防塵効果が低下するなどの不都合が生じやすくなり、好ましくない。これは、圧力が低いとガスの含浸量が高圧時に比べて相対的に少なく、気泡核形成速度が低下して形成される気泡核数が少なくなるため、1気泡あたりのガス量が逆に増えて気泡径が極端に大きくなるからである。また、3MPaより低い圧力領域では、含浸圧力を少し変化させるだけで気泡径、気泡密度が大きく変わるため、気泡径及び気泡密度の制御が困難になりやすい。
また、バッチ方式におけるガス含浸工程や連続方式における混練含浸工程で、高圧の不活性ガスを未発泡樹脂成形体やポリエステル系エラストマー組成物に含浸させるときの温度は広い範囲で選択できるが、操作性等を考慮した場合、10〜350℃が好ましい。例えば、バッチ方式において、シート状の未発泡樹脂成形体に高圧の不活性ガスを含浸させる場合の含浸温度は、40〜300℃が好ましく、より好ましくは100〜250℃である。また、連続方式において、樹脂組成物に高圧の不活性ガスを注入し混練する際の温度は、150〜300℃が好ましく、より好ましくは210〜250℃である。なお、高圧のガスとして二酸化炭素を用いる場合には、超臨界状態を保持するためには、含浸時の温度(含浸温度)は32℃以上(特に40℃以上)であることが好ましい。
なお、上記減圧工程において、減圧速度は、特に限定されないが、均一な微細気泡を得るため、5〜300MPa/sが好ましい。また、上記加熱工程における加熱温度は、特に限定されないが、40〜250℃が好ましく、より好ましくは60〜250℃である。
また、上記樹脂発泡体の製造方法によれば、高発泡倍率の樹脂発泡体を製造することができるので、厚い樹脂発泡体を得ることができる。例えば、上記連続方式により樹脂発泡体を製造する場合、混練含浸工程において押出機内部での圧力を保持するためには、押出機先端に取り付けるダイスのギャップを出来るだけ狭く(通常0.1〜1.0mm)する必要がある。従って、厚い樹脂発泡体を得るためには、狭いギャップを通して押出された樹脂組成物を高い倍率で発泡させなければならないが、従来は、高い発泡倍率が得られないことから、形成される発泡体の厚みは薄いもの(例えば0.5〜2.0mm)に限定されてしまっていた。これに対して、高圧の不活性ガスを用いて製造される上記の樹脂発泡体の製造方法によれば、最終的な厚みで0.30〜5.00mmの樹脂発泡体を連続して得ることが可能である。
本発明の樹脂発泡体は、50%圧縮時の反発力が特定の範囲内であり、平均セル径が特定の範囲内であり、最大セル径が特定の値以下であるので、均一で微細なセル構造を有し、柔軟性に優れる。このため、微小なクリアランスに対して追従することができる。
さらに、本発明の樹脂発泡体は、瞬間回復率が特定の値以上であり、平均セル径が特定の範囲内であり、最大セル径が特定の値以下であるので、防塵性に優れる。また、粗大セルを含まないので、粗大セルから塵が進入し、防塵性が低下するという問題を生じることはない。
さらに、本発明の樹脂発泡体は、微細で均一なセル構造を有し、瞬間回復率が特定の値以上であるので、発泡体(フォーム)を、切断、打ち抜き加工した際に、セル構造のつぶれが発生しにくい。このため、加工性に優れる。
本発明の樹脂発泡体は、上記特性を有するため、電気機器又は電子機器等のシール材や防塵材として好適に用いられる。また、緩衝材、衝撃吸収材として、特に電気機器又は電子機器等の緩衝材、衝撃吸収材として、好適に用いられる。
(発泡部材)
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。
上記発泡部材の形状は、特に限定されないが、シート状(フィルム状を含む)、テープ状が好ましい。また、上記発泡部材は、所望の形状や厚みなどを有するように加工が施されていてもよい。例えば、用いられる装置や機器、筐体、部材等に合わせて種々の形状に加工が施されていてもよい。
特に、上記発泡部材は、粘着剤層を有することが好ましい。例えば、上記発泡部材がシート状の発泡部材である場合、その片面又は両面に粘着剤層を有することが好ましい。発泡部材が粘着剤層を有していると、例えば、発泡部材上に粘着剤層を介して加工用台紙を設けることができ、さらに、被着体(例えば、筐体や部品など)へ固定ないし仮止めすることができる。
上記粘着剤層を形成する粘着剤としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤(天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤など)、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などが挙げられる。粘着剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いられてもよい。また、粘着剤は、エマルジョン系粘着剤、溶剤系粘着剤、ホットメルト型粘着剤、オリゴマー系粘着剤、固系粘着剤などのいずれの形態の粘着剤であってもよい。中でも、上記粘着剤としては、被着体への汚染防止などの観点から、アクリル系粘着剤が好ましい。すなわち、上記発泡部材は上記の本発明の樹脂発泡体上にアクリル系粘着剤層を有することが好ましい。
上記粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、2〜100μmが好ましく、より好ましくは10〜100μmである。粘着剤層は、薄層であるほど、端部のゴミや埃の付着を防止する効果が高いため、厚みは薄い方が好ましい。なお、粘着剤層は、単層、積層体のいずれの形態を有していてもよい。
上記発泡部材において、上記粘着剤層は、他の層(下層)を介して、設けられていてもよい。このような下層としては、例えば、他の粘着剤層、中間層、下塗り層、基材層(特にフィルム層や不織布層など)などが挙げられる。さらに、上記粘着剤層は、剥離フィルム(セパレーター)(例えば、剥離紙、剥離フィルムなど)により保護されていてもよい。
上記発泡部材は、上記の本発明の樹脂発泡体を含むので、防塵性に優れ、柔軟性に優れる。また、微小なクリアランスに対して追従可能な柔軟性を有する。さらに、加工性も優れる。
上記発泡部材は、上記のような特性を有するので、各種部材又は部品を、所定の部位に取り付ける(装着する)際に用いられる部材として好適に用いられる。特に、上記発泡部材は、電気又は電子機器において、電気又は電子機器を構成する部品を所定の部位に取り付ける(装着する)際に用いられる部材として好適に用いられる。
すなわち、上記発泡部材は、電気又は電子機器用として好適に用いられる。つまり、上記発泡部材は、電気又は電子機器用発泡部材であってもよい。
上記発泡部材を利用して取付(装着)可能な各種部材又は部品としては、特に限定されないが、例えば、電気又は電子機器類における各種部材又は部品などが好ましく挙げられる。このような電気又は電子機器用の部材又は部品としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置に装着される画像表示部材(表示部)(特に、小型の画像表示部材)や、いわゆる「携帯電話」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置に装着されるカメラやレンズ(特に、小型のカメラやレンズ)等の光学部材又は光学部品などが挙げられる。
本発明の発泡部材の好適な使用態様としては、例えば、防塵、遮光、緩衝等を目的として、LCD(液晶ディスプレイ)等の表示部周りや、LCD(液晶ディスプレイ)等の表示部と筐体(窓部)との間に挟み込んで使用することが挙げられる。
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明する。本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
(実施例1)
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。
(実施例2)
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。
(実施例3)
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。
(実施例4)
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。
(比較例1)
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。
(比較例2)
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。
(比較例3)
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。
(評価)
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。
(見掛け密度)
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)
(50%圧縮時の反発力(50%圧縮時の対反発荷重、50%圧縮荷重))
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。
(瞬間回復率)
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
(平均セル径、最大セル径)
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。
(防塵性)
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)
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。
(歪硬化度)
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。
Figure 0005509369
本発明の樹脂発泡体及び発泡部材は、優れた防塵性を有するとともに、優れた柔軟性を有するので、電気又は電子機器用として好適に用いられる。
1 測定用サンプル
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)

  1. 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
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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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