CN103717657A - 聚酯类弹性体发泡体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种泡孔结构微细且均匀的聚酯类弹性体发泡体。本发明的聚酯类弹性体发泡体的特征在于,其是通过使包含聚酯类弹性体和经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)的聚酯类弹性体组合物发泡而形成的。上述经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)中的166目筛余物优选为0.01%以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯类弹性体发泡体。更详细而言,涉及具有微细且均匀的泡孔结构的聚酯类弹性体发泡体。
背景技术
弹性体发泡体具有优异的缓冲性,可有效用于密封材料、缓冲材料、垫片材料等。例如,作为面向手机、数码照相机等电气或电子设备的液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等的防尘材料、缓冲材料等,可使用聚酯类弹性体发泡体。
作为聚酯类发泡体,已知有脂肪族-芳香族共聚酯类树脂发泡体(参照专利文献1和2)。脂肪族-芳香族共聚酯类树脂发泡体通过将添加有气泡调节剂的树脂挤出并使其发泡而形成。但是,在该形成方法中,为了得到高发泡结构而大量添加气泡调节剂时,产生树脂的固化,不能得到具有高发泡结构的脂肪族-芳香族共聚酯类树脂发泡体。
另外,已知有密度为0.01~0.6g/cm3的热塑性聚酯树脂发泡体(参照专利文献3)。该热塑性聚酯树脂发泡体是通过利用各种发泡剂使热塑性树脂发泡成形的通常的成形方法形成的,因此不具有高发泡结构。另外,包含粗大泡孔,各泡孔的大小偏差较大、泡孔结构不均匀。
进而,已知有适合于面向电气或电子设备的小型化、轻量化、薄型化的热塑性聚酯类树脂发泡体(参照专利文献4)。该热塑性聚酯类树脂发泡体通过使配混有粉末颗粒作为发泡成核剂的聚酯类弹性体组合物发泡成形而形成。但是,由于使用氢氧化镁作为该粉末颗粒,因此只能在聚酯类弹性体组合物中少量配混,有时难以得到微细的泡孔结构。这是因为,大量配混时,有时产生聚酯类弹性体组合物的固化。
现有技术文献
专利文献:
专利文献1:日本特开2003-41036号公报
专利文献2:日本特开2003-103595号公报
专利文献3:日本特开2000-053796号公报
专利文献4:日本特开2008-45120号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,在弹性体发泡体中,泡孔结构不均匀时,有时包含粗大泡孔(例如,泡孔直径超过250μm的泡孔),若包含粗大泡孔,则有时灰尘从粗大泡孔进入、防尘性降低。因此,要求泡孔结构的均匀化。
因此,本发明的目的在于提供泡孔结构微细且均匀的聚酯类弹性体发泡体。
用于解决问题的方案
因此,本发明者人等进行了深入研究,结果发现,若使用于发泡体的形成的组合物为包含聚酯类弹性体和经表面处理的、氢氧化物以外的无机物的聚酯类弹性体组合物,则通过促进发泡时的气泡核生成,能够使其高发泡、微细泡孔化,得到具有均匀的泡孔结构的聚酯类弹性体发泡体,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种聚酯类弹性体发泡体,其特征在于,其是通过使包含聚酯类弹性体和经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)的聚酯类弹性体组合物发泡而形成的。
优选的是,上述经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)中的166目筛余物为0.01%以下。
优选的是,上述表面处理加工为硅烷偶联处理、或利用高级脂肪酸或其盐的处理。
优选的是,上述氢氧化物以外的无机物为硬质粘土或碱土金属碳酸盐。
优选的是,上述聚酯类弹性体组合物相对于聚酯类弹性体组合物总量(100重量%)含有0.1~20重量%上述经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)。
优选的是,上述聚酯类弹性体发泡体的表观密度为0.03~0.3g/cm3、平均泡孔直径为10~150μm、具有50~100μm的泡孔直径的泡孔的比率相对于全部泡孔为40%以上。
优选的是,上述聚酯类弹性体发泡体的50%压缩时的回弹力为0.1~5.0N/cm2。
优选的是,上述聚酯类弹性体发泡体经过使高压气体浸渗到上述聚酯类弹性体组合物中然后减压的工序而形成。
上述气体优选为非活性气体。另外,上述非活性气体优选为二氧化碳。另外,上述气体优选为超临界状态。
进而,本发明提供一种发泡构件,其特征在于,其包含上述聚酯类弹性体发泡体。
优选的是,上述发泡构件在上述聚酯类弹性体发泡体上具有粘合剂层。另外,优选的是,上述粘合剂层为丙烯酸类粘合剂层。
进而,本发明提供一种聚酯类弹性体发泡体的制造方法,其特征在于,其包括使包含聚酯类弹性体和经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)的聚酯类弹性体组合物发泡的工序。
发明的效果
本发明的聚酯类弹性体发泡体是由包含聚酯类弹性体和经表面处理的、氢氧化物以外的无机物的聚酯类弹性体组合物形成的,因此具有微细且均匀的泡孔结构。
附图说明
图1为实施例1的聚酯类弹性体发泡体的发泡体气泡部的放大图像。
图2为比较例1的聚酯类弹性体发泡体的发泡体气泡部的放大图像。
具体实施方式
(聚酯类弹性体发泡体)
本发明的聚酯类弹性体发泡体是通过使至少包含聚酯类弹性体和经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)的聚酯类弹性体组合物发泡而形成的。本说明书中,有时将“经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)”称为“本发明的无机物”。
上述聚酯类弹性体为包含聚酯类聚合物的弹性体。另外,上述聚酯类弹性体是构成本发明的聚酯类弹性体发泡体的必要成分。对上述聚酯类弹性体组合物中的上述聚酯类弹性体的含量没有特别的限定,相对于聚酯类弹性体组合物总量(100重量%)优选为80重量%以上、更优选为90重量%以上。需要说明的是,上述聚酯类弹性体既可以仅包含1种聚合物,也可以包含2种以上的聚合物。
作为聚酯类弹性体中所含的聚酯类聚合物,只要是至少包含具有基于多元醇成分与多元羧酸成分的反应(缩聚)的酯键部位的树脂的聚合物,就没有特别的限定,例如可列举出通过芳香族二羧酸(二元芳香族羧酸)与二醇成分的缩聚得到的聚酯类聚合物。需要说明的是,本申请中,有时将“通过芳香族二羧酸与二醇成分的缩聚得到的聚酯类聚合物”称为“芳香族聚酯类聚合物”。
作为上述芳香族二羧酸,例如可列举出:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘甲酸(例如、2,6-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸等)、二苯基醚二羧酸、4,4’-联苯二羧酸等。需要说明的是,芳香族二羧酸可以单独使用或组合2种以上使用。
另外,作为上述二醇成分,例如可列举出:乙二醇、丙二醇、三亚甲基二醇、1,4-丁二醇(四亚甲基二醇)、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,7-庚二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,6-己二醇、1,8-辛二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,3,5-三甲基-1,3-戊二醇、1,9-壬二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、2-甲基-1,9-壬二醇、1,18-十八烷二醇、二聚物二醇(dimer diol)等脂肪族二醇;1,4-环己二醇、1,3-环己二醇、1,2-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇等脂环式二醇;双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物、双酚S、双酚S的环氧乙烷加成物、苯二甲醇、萘二醇等芳香族二醇;二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇等醚二醇等二醇成分等。进而,上述二醇成分也可以是聚醚二醇、聚酯二醇等聚合物形态的二醇成分。作为上述聚醚二醇,例如可列举出:使环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等开环聚合而成的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、以及使它们共聚而成的共聚醚等的聚醚二醇等。需要说明的是,上述二醇成分可以单独使用或组合2种以上使用。
作为这样的芳香族聚酯类聚合物(通过芳香族二羧酸与二醇成分的缩聚而得到的聚酯类聚合物),例如可列举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯等聚对苯二甲酸烷二醇酯类树脂等。另外,也可以是将2种以上的上述聚对苯二甲酸烷二醇酯类树脂共聚而得到的共聚物。需要说明的是,聚对苯二甲酸烷二醇酯类树脂为共聚物时,可以是无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物中的任一种形式的共聚物。
另外,上述聚酯类弹性体也可以是属于硬链段及软链段的嵌段共聚物的聚酯类弹性体。需要说明的是,本申请中,有时将“属于硬链段及软链段的嵌段共聚物的聚酯类弹性体”称为“HS嵌段共聚聚酯类弹性体”。
作为这样的HS嵌段共聚聚酯类弹性体,例如可列举出:(i)以通过上述芳香族二羧酸和上述二醇成分中羟基与羟基之间的主链中的碳数为2~4的二醇成分的缩聚形成的聚酯为硬链段、以通过上述芳香族二羧酸和上述二醇成分中羟基与羟基之间的主链中的碳数为5以上的二醇成分的缩聚形成的聚酯为软链段的聚酯·聚酯型共聚物;(ii)以与上述(i)同样的聚酯为硬链段、以上述聚醚二醇等聚醚为软链段的聚酯·聚醚型共聚物;(iii)以与上述(i)及(ii)同样的聚酯为硬链段、以脂肪族聚酯为软链段的聚酯·聚酯型共聚物等。
作为可以用作上述硬链段的聚酯,例如可列举出上述聚对苯二甲酸烷二醇酯类树脂(例如、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)。
作为上述脂肪族聚酯,例如可列举出:聚己内酯;脂肪族二羧酸(例如、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸等)与上述二醇成分的聚酯;通过羟基羧酸(例如乳酸、乙醇酸、甘油酸等)的缩合形成的聚酯等。
另外,在上述聚酯类弹性体中包含上述HS嵌段共聚聚酯类弹性体的情况下,也可以一同含有后述的橡胶成分和/或热塑性弹性体成分。进而,在上述聚酯类弹性体中包含上述芳香族聚酯类聚合物的情况下,也可以包含后述的橡胶成分和/或热塑性弹性体成分。即,上述聚酯类弹性体也可以由上述芳香族聚酯类聚合物和后述的橡胶成分和/或热塑性弹性体成分构成。再者,在上述聚酯类弹性体中含有上述HS嵌段共聚聚酯类弹性体的情况下,也可以一同含有上述芳香族聚酯类树脂。
需要说明的是,在具有多个熔点的情况下,上述聚酯类弹性体的熔点采用温度最高的熔点。
作为这种橡胶成分和/或热塑性弹性体成分,没有特别限制,例如可列举出:天然橡胶、聚异丁烯、聚异戊二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等天然或合成橡胶;乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、氯化聚乙烯等烯烃类弹性体;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物以及它们的氢化物等苯乙烯类弹性体;聚酰胺类弹性体;聚氨酯类弹性体等。需要说明的是,上述橡胶成分和/或热塑性弹性体成分可以单独使用或组合2种以上使用。由于上述橡胶成分和/或热塑性弹性体成分的玻璃化转变温度为室温以下(例如20℃以下),因此将得到的聚酯类弹性体发泡体作为防尘材料或密封材料时的柔软性和形状追随性明显优异。
在上述聚酯类弹性体中,既包含上述HS嵌段共聚聚酯类弹性体又包含上述的橡胶成分和/或热塑性弹性体成分的情况下,由于HS嵌段共聚聚酯类弹性体本身具有弹性,因此上述的橡胶成分和/或热塑性弹性体成分根据需要而适当包含即可。
另外,在上述聚酯类弹性体中包含上述芳香族聚酯类聚合物和上述的橡胶成分和/或热塑性弹性体成分的情况下,其混合比率(重量比)为例如(芳香族聚酯类聚合物)/(橡胶成分和/或热塑性弹性体成分)=1/99~99/1(优选为10/90~90/10、进一步优选为20/80~80/20)。橡胶成分和/或热塑性弹性体成分的比率若不足1重量%,则有时得到的聚酯类弹性体发泡体的缓冲性容易降低。另一方面,橡胶成分和/或热塑性弹性体成分的比率若超过99重量%,则有时在聚酯类弹性体组合物发泡时容易产生漏气,难以得到高发泡的聚酯类弹性体发泡体。
进而,在上述聚酯类弹性体中包含上述HS嵌段共聚聚酯类弹性体和上述芳香族聚酯类聚合物的情况下,其混合比率(重量比)为例如(HS嵌段共聚聚酯类弹性体)/(芳香族聚酯类聚合物)=50/50~90/10(优选为75/25~85/15)。HS嵌段共聚聚酯类弹性体的比率若不足50重量%,则有时得到的聚酯类弹性体发泡体的缓冲性容易下降。另一方面,HS嵌段共聚聚酯类弹性体的比率若超过90重量%,则有时在聚酯类弹性体组合物发泡时容易产生漏气,难以得到高发泡的聚酯类弹性体发泡体。
形成本发明的聚酯类弹性体发泡体的聚酯类弹性体组合物中包含本发明的无机物(经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外))作为必要成分。本发明的无机物作为发泡成核剂而发挥作用。需要说明的是,本发明的无机物可以单独使用或组合2种以上使用。
通过使含有上述聚酯弹性体和下述氢氧化物的树脂组合物发泡而试图形成树脂发泡体时,在上述氢氧化物的含量多的情况下,由于因上述聚酯弹性体与下述氢氧化物的反应造成的固化,有时不能形成树脂发泡体。为了避免这样的固化的问题,在本发明的树脂发泡体中使用本发明的无机物。需要说明的是,本发明的无机物中的“氢氧化物”是指“分子内具有羟基(-OH)的无机化合物”,例如可列举出:氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化镁(Mg(OH)2)等。
作为本发明的无机物中的无机物,只要是氢氧化物以外的无机物就没有特别的限定,例如可列举出:粘土(尤其是硬质粘土)、滑石、二氧化硅、沸石、碱土金属碳酸盐(例如,碳酸钙、碳酸镁等)、金属氧化物(例如,氧化锌、氧化钛、氧化铝等)、金属粉(例如,铁粉、铜粉、铝粉、镍粉、锌粉、钛粉等各种金属粉、合金粉等)、云母、碳颗粒、玻璃纤维、碳纳米管、层状硅酸盐、玻璃等。其中,优选粘土、碱土金属碳酸盐,更优选硬质粘土、碳酸钙。
上述硬质粘土为几乎不含粗颗粒的粘土。尤其,上述硬质粘土优选为166目筛余物为0.01%以下的粘土、更优选为166目筛余物为0.001%以下的粘土。需要说明的是,筛余物是在用筛子进行筛分时,未通过而残留的部分相对于总体的比率(重量基准)。
上述硬质粘土以氧化铝和氧化硅为必要成分而构成。上述硬质粘土中的氧化铝和氧化硅的总计的比率相对于上述硬质粘土总量(100重量%)优选为80重量%以上(例如80~100重量%)、更优选为90重量%以上(例如90~100重量%)。另外,也可以对上述硬质粘土进行煅烧。
对上述硬质粘土的平均粒径没有特别的限定,优选为0.1~10μm、更优选为0.2~5.0μm、进一步优选为0.5~1.0μm。
作为用于本发明的无机物的表面处理的表面处理剂,没有特别的限定,从通过实施表面加工处理而得到与聚酯的亲和性变好、发泡时、成形时、混炼时、拉伸时等不产生空隙、发泡时泡孔不破泡这样的效果的方面出发,可优选列举出:铝类化合物、硅烷类化合物、钛酸酯类化合物、环氧类化合物、异氰酸酯类化合物、高级脂肪酸或其盐、以及磷酸酯类,可更优选列举出硅烷类化合物(尤其是硅烷偶联剂)、高级脂肪酸或其盐(尤其是硬脂酸)。需要说明的是,上述表面处理剂可以单独使用或组合2种以上使用。
即,本发明的无机物的表面处理加工特别优选为硅烷偶联处理、或利用高级脂肪酸或其盐的处理。
对上述铝类化合物没有特别的限定,优选铝类偶联剂。作为上述铝类偶联剂,例如可列举出:乙酰烷氧基铝二异丙醇(acetoalkoxy aluminumdiisopropylate)、乙醇铝、异丙醇铝、二异丙醇单仲丁氧基铝(mono-sec-butoxyaluminum diisopropylate)、仲丁酸铝、乙酰乙酸乙基铝二异丙酯(ethylacetoacetate aluminum diisopropylate)、三(乙基乙酰乙酸基)铝(aluminumtris(ethyl acetoacetate))、单乙酰丙酮双(乙基乙酰乙酸基)铝(aluminummono-acetylacetonate bis(ethyl acetoacetate))、三(乙酰丙酮)铝、环状异丙醇氧化铝(cyclic aluminum oxide isopropylate)、环状异硬脂酸酯氧化铝(cyclicaluminum oxide isostearate)等。
对上述硅烷类化合物没有特别的限定,优选硅烷类偶联剂。作为上述硅烷类偶联剂,例如可列举出:含乙烯基的硅烷类偶联剂、含(甲基)丙烯酰基的硅烷类偶联剂、含氨基的硅烷类偶联剂、含环氧基的硅烷类偶联剂、含巯基的硅烷类偶联剂、含羧基的硅烷类偶联剂、含卤原子的硅烷类偶联剂等。具体而言,作为硅烷类偶联剂,例如可列举出:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、二甲基乙烯基甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基)硅烷、乙烯基三乙酰基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基-丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基乙基三甲氧基硅烷、3-[N-(2-氨基乙基)氨基]丙基三甲氧基硅烷、3-[N-(2-氨基乙基)氨基]丙基三乙氧基硅烷、2-[N-(2-氨基乙基)氨基]乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基-丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基-丙基甲基二乙氧基硅烷、2-环氧丙氧基-乙基三甲氧基硅烷、2-环氧丙氧基-乙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、羧甲基三乙氧基硅烷、3-羧基丙基三甲氧基硅烷、3-羧基丙基三乙氧基硅烷等。
对上述钛酸酯类化合物没有特别的限定,优选钛酸酯类偶联剂。作为上述钛酸酯类偶联剂,例如可列举出:异丙基三异硬酯酰基钛酸酯、异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯、异丙基三(N-氨基乙基-氨基乙基)钛酸酯、异丙基十三烷基苯磺酰基钛酸酯、四异丙基双(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、四辛基双(亚磷酸双十三烷基酯)钛酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(二-十三烷基)亚磷酸酯钛酸酯、双(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯钛酸酯、双(焦磷酸二辛酯)乙烯钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、异丙基三(磷酸二辛酯)钛酸酯、异丙基三异丙苯基苯基钛酸酯、二异丙苯基苯基氧乙酸酯钛酸酯、二异硬脂酰基乙烯钛酸酯等。
对上述环氧化合物没有特别的限定,优选环氧类树脂、单环氧类化合物。作为上述环氧类树脂,例如可列举出:双酚A型环氧类树脂等缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环型环氧树脂等。另外,作为上述单环氧类化合物,例如可列举出:氧化苯乙烯、缩水甘油苯基醚、烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、1,2-环氧环己烷、表氯醇、缩水甘油等。
对上述异氰酸酯类化合物没有特别的限定,优选多异氰酸酯类化合物、单异氰酸酯类化合物。作为上述多异氰酸酯类化合物,例如可列举出:四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等的脂肪族二异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯;二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯;由这些二异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应生成的具有游离异氰酸酯基的聚合物等。另外,作为上述单异氰酸酯类化合物,例如可列举出:苯基异氰酸酯、硬脂基异氰酸酯等。
作为上述高级脂肪酸或其盐,例如可列举出:油酸、硬脂酸、棕榈酸、月桂酸等高级脂肪酸、和该高级脂肪酸的盐(例如、金属盐等)。作为上述高级脂肪酸的金属盐的金属原子,例如可列举出:钠原子、钾原子等碱金属原子、镁原子、钙原子等碱土金属原子等。
上述磷酸酯类优选磷酸偏酯类。作为上述磷酸偏酯类,例如可列举出:磷酸(正磷酸等)被醇成分(硬脂醇等)部分地酯化(单酯化或二酯化)得到的磷酸偏酯、该磷酸偏酯的盐(碱金属等的金属盐等)等。
作为利用上述表面处理剂对上述除氢氧化物以外的无机物进行表面处理时的方法,没有特别的限定,例如可列举出:干法、湿法、整体掺混(integralblend)法等。
对利用上述表面处理剂对上述除氢氧化物以外的无机物进行表面处理时的表面处理剂的量没有特别的限定,相对于100重量份上述除氢氧化物以外的无机物,优选为0.1~10重量份、更优选为0.3~8重量份。
另外,对本发明的无机物的166目筛余物没有特别的限定,优选为0.01%以下、更优选为0.001%以下。这是因为,在使聚酯类弹性体组合物发泡时,若存在粗颗粒,则泡孔容易发生破泡。这是因为颗粒的大小超过了泡孔壁的厚度。
对本发明的无机物的平均粒径没有特别的限定,优选为0.1~10μm、更优选为0.2~5.0μm、进一步优选为0.5~1.0μm。上述平均粒径若不足0.1μm,则有时作为成核剂不能充分发挥功能。另一方面,上述平均粒径若超过10μm,则有时成为聚酯类弹性体组合物的发泡成形时漏气的原因,是不优选的。
对上述聚酯类弹性体组合物中的本发明的无机物的含量没有特别的限定,相对于聚酯类弹性体组合物总量(100重量%),优选为0.1~20重量%、更优选为0.5~10重量%、进一步优选为1~6重量%。上述含量若不足0.1重量%,则有时难以得到具有均匀的泡孔结构的聚酯类弹性体发泡体。另一方面,上述含量若超过20重量%,则有时聚酯类弹性体组合物的粘度明显上升,并且发泡成形时产生漏气、不能得到均匀的泡孔结构。
上述聚酯类弹性体组合物中,在不损害本申请发明的效果的范围内,也可以包含交联剂。作为上述交联剂,没有特别的限定,优选会与羟基、羧基反应的交联剂,例如可列举出:环氧类交联剂、异氰酸酯类交联剂、硅烷醇类交联剂、三聚氰胺树脂类交联剂、金属盐类交联剂、金属螯合物类交联剂、氨基树脂类交联剂等。需要说明的是,交联剂可以单独使用或组合2种以上使用。
其中,作为上述交联剂,优选环氧类交联剂。作为这样的环氧类交联剂,只要是分子中具有2个以上的环氧基的化合物,就没有特别的限定,例如可列举出:山梨糖醇四缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、四缩水甘油基-1,3-双氨甲基环己烷、四缩水甘油基间苯二甲胺、三缩水甘油基对氨基苯酚、对苯二酚二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、对苯二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油基异氰脲酸酯、环氧改性丙烯酸类聚合物等。需要说明的是,环氧类交联剂可以单独使用或组合2种以上使用。
对上述聚酯类弹性体组合物中的上述环氧类交联剂的含量没有特别的限定,可以根据挤出条件、所期望的发泡倍率等适当选择。例如,相对于聚酯类弹性体组合物中的上述聚酯类弹性体100重量份,优选为0.01~20重量份、更优选为0.05~10重量份。
进而,上述聚酯类弹性体组合物中,在不损害本申请发明的效果的范围内,也可以包含结晶促进剂。作为上述结晶促进剂,没有特别限制,例如可列举出烯烃类树脂。作为这样的烯烃类树脂,优选分子量分布宽且高分子量侧具有肩峰型的树脂、微交联型的树脂(少许交联型的树脂)、长链支链型的树脂等。作为上述烯烃类树脂,可列举出:低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯与丙烯的共聚物、乙烯或丙烯与其它的α-烯烃(例如,1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等)的共聚物、乙烯与其它烯属不饱和单体(例如,乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、乙烯醇等)的共聚物等。需要说明的是,烯烃类树脂为共聚物的情况下,可以是无规共聚物、嵌段共聚物的任一种形态的共聚物。另外,烯烃类树脂可以单独使用或组合2种以上使用。
上述聚酯类弹性体组合物中包含结晶促进剂时,可以得到优异的成形性。
对上述聚酯类弹性体组合物中的上述结晶促进剂的含量没有特别的限定,相对于聚酯类弹性体组合物中的聚酯类弹性体100重量份,优选为0.1~30重量份、更优选为0.5~15重量份。
聚酯类弹性体发泡体由聚酯类弹性体构成,因此具有易燃的特性(当然,也是缺点)。因此,尤其是在将聚酯类弹性体发泡体用于电气设备或电子设备用途等必须赋予阻燃性的用途的情况下,优选聚酯类弹性体组合物中包含阻燃剂。
作为上述阻燃剂,没有特别限定,例如可列举出具有阻燃性的粉末颗粒(例如,粉末状的各种阻燃剂等),可优选列举出无机阻燃剂。作为上述无机阻燃剂,例如可以是溴类阻燃剂、氯类阻燃剂、磷类阻燃剂、锑类阻燃剂等,但是,氯类阻燃剂、溴类阻燃剂在燃烧时会产生对人体有害且对设备类具有腐蚀性的气体成分,另外,磷类阻燃剂、锑类阻燃剂存在有害性、爆炸性等问题,因此,优选无卤-无锑类无机阻燃剂(不包含卤化物及锑化合物的无机阻燃剂)。作为该无卤-无锑类无机阻燃剂,例如可列举出:氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁·氧化镍的水合物、氧化镁·氧化锌的水合物等水合金属化合物等。需要说明的是,水合金属氧化物也可以进行过表面处理。上述阻燃剂可以单独使用或组合2种以上组合使用。
对上述聚酯类弹性体组合物中的上述阻燃剂的含量没有特别的限定,相对于聚酯类弹性体组合物总量,优选为10~70重量%、更优选为25~65重量%。阻燃剂的含量若不足10重量%,则有时阻燃化效果减小。相反,若超过70重量%,则有时难以得到高发泡的发泡体。
进而,上述聚酯类弹性体组合物中,在不损害本申请发明的效果的范围内,也可以包含润滑剂。作为上述润滑剂,没有特别的限定,例如可列举出:脂肪族羧酸及其衍生物(例如,脂肪族羧酸酐、脂肪族羧酸的碱金属盐、脂肪族羧酸的碱土金属盐等脂肪族羧酸的金属盐)。作为上述脂肪族羧酸及其衍生物,其中,优选月桂酸及其衍生物、硬脂酸及其衍生物、巴豆酸及其衍生物、油酸及其衍生物、马来酸及其衍生物、戊二酸及其衍生物、山嵛酸及其衍生物、褐煤酸及其衍生物等碳数3~30的脂肪族羧酸及其衍生物。另外,碳数3~30的脂肪族羧酸及其衍生物之中,从对聚酯类弹性体组合物的分散性、溶解性、表面外观改良的效果等观点出发,优选硬脂酸及其衍生物、褐煤酸及其衍生物,特别优选硬脂酸的碱金属盐、硬脂酸的碱土金属盐等硬脂酸的金属盐。进而,在硬脂酸的碱金属盐、硬脂酸的碱土金属盐等硬脂酸的金属盐之中,硬脂酸锌、硬脂酸钙是更加适宜的。另外,作为上述润滑剂,除了上述脂肪族羧酸及其衍生物以外,还可优选列举出丙烯酸类润滑剂。需要说明的是,润滑剂可以单独使用或组合2种以上使用。
对上述聚酯类弹性体组合物中的上述润滑剂的含量没有特别的限定,相对于聚酯类弹性体组合物中的树脂(例如、上述聚酯类弹性体等)100重量份,优选为0.1~20重量份、更优选为0.5~10重量份。上述聚酯类弹性体组合物中的润滑剂的含量过少时,通过加入润滑剂而产生的效果变小,相反地,其含量过多时,难以得到高发泡的发泡体。
进而,在上述聚酯类弹性体组合物中,在不损害本发明的效果的范围内,根据需要,也可以包含添加剂。作为上述添加剂,例如可列举出:结晶成核剂、增塑剂、着色剂(以黑色着色为目的的炭黑、颜料、染料等)、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防老剂、增强剂、抗静电剂、表面活性剂、张力改性剂、防收缩剂、流动性改性剂、硫化剂、表面处理剂、分散助剂、聚酯树脂用改性剂等。另外,添加剂可以单独使用或组合2种以上使用。
作为上述聚酯类弹性体组合物的制作方法,没有特别的限定,例如,可以通过将上述聚酯类弹性体、本发明的硬质粘土(经表面处理加工的硬质粘土)、根据需要而添加的上述添加剂混合来制作。需要说明的是,在制作时,也可以进行加热。
本发明的聚酯类弹性体发泡体通过将上述聚酯类弹性体组合物发泡成形来形成。对上述聚酯类弹性体组合物的发泡方法没有特别的限定,优选使高压气体(尤其是是非活性气体)浸渗到聚酯类弹性体组合物中然后减压(释放压力)的发泡方法。即,本发明的聚酯类弹性体发泡体优选经过使高压气体(特别是非活性气体)浸渗到上述聚酯类弹性体组合物中然后减压的工序来形成。需要说明的是,上述非活性气体是指对聚酯类弹性体组合物为非活性、且能够浸渗的气体。
作为上述聚酯类弹性体组合物的发泡方法,还可列举出物理发泡方法(利用物理方法的发泡方法)。在物理发泡方法中,作为发泡剂(发泡剂气体)使用的物质的可燃性、毒性以及破坏臭氧层等对环境的影响令人担忧,而使用有非活性气体的发泡方法在不使用这样的发泡剂方面是环保的方法。另外,还可列举出化学发泡方法(利用化学方法的发泡方法)。在化学发泡方法中,因发泡剂而产生的发泡气体的残渣会残留在发泡体中,因此尤其是在对低污染性要求高的电子设备用途中,有时由腐蚀性气体、气体中的杂质导致的污染成为问题。但是,根据使用非活性气体的发泡方法,可以得到没有这样的杂质等的清洁的发泡体。进而,在物理发泡方法和化学发泡方法中,可认为不管哪种方法都难以形成微细的泡孔结构,尤其是极难形成300μm以下的微细气泡。
作为上述非活性气体,没有特别的限定,例如可列举出:二氧化碳(碳酸气体)、氮气、氦气、空气等。这些气体也可以混合使用。其中,从对作为发泡体原料的聚酯类弹性体的浸渗量多、浸渗速度快的观点出发,适宜为二氧化碳。
进而,从加快对聚酯类弹性体组合物的浸渗速度这一方面出发,上述高压气体(尤其是二氧化碳等非活性气体)优选为超临界状态。在超临界状态中,气体对聚酯类弹性体组合物的溶解度增大,可以高浓度混入。另外,在浸渗后压力急剧降低时,由于可以如上所述地以高浓度浸渗,因此气泡核的产生增多,即使气孔率相同,该气泡核生长而形成的气泡的密度也会增大,因而能够得到微细的气泡。需要说明的是,二氧化碳的临界温度为31℃、临界压力为7.4MPa。
本发明的聚酯类弹性体发泡体可以通过使高压气体(尤其是非活性气体)浸渗到上述聚酯类弹性体组合物中来制造,此时,可以通过间歇方式来制造,也可以通过连续方式来制造,所述间歇方式预先将聚酯类弹性体组合物成形为例如片状等适当的形状来制成未发泡树脂成形体(未发泡成形物),然后使高压气体(尤其是非活性气体)浸渗到该未发泡树脂成形体中并释放压力,由此使其发泡,所述连续方式在加压下将聚酯类弹性体组合物与高压气体(尤其是非活性气体)一同混炼并成形,与此同时释放压力,同时进行成形和发泡。
对于本发明的聚酯类弹性体发泡体,具体说明以间歇方式进行制造的情况。在间歇方式中,首先,在制造聚酯类弹性体发泡体时制造未发泡树脂成形体,作为该未发泡树脂成形体的制造方法,没有特别的限定,例如可列举出:使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机将聚酯类弹性体组合物成形的方法;使用辊、凸轮、捏合机、班伯里型等设有桨叶的混炼机预先将聚酯类弹性体组合物均匀地混炼,使用热板压制等将其压制成形为规定厚度的方法;使用注塑成形机将聚酯类弹性体组合物成形的方法等。在这些方法中,优选选择适当的方法以得到所期望的形状、厚度的未发泡树脂成形体。需要说明的是,未发泡树脂成形体也可以通过除了挤出成形、压制成形、注塑成形以外的其它成形方法来制造。另外,未发泡树脂成形体的形状不限于片状,可以根据用途选择各种形状。例如可列举出:片状、卷状、棱柱状、板状等。接着,经过以下的工序而在聚酯类弹性体组合物中形成气泡:气体浸渗工序,其中,将上述未发泡树脂成形体(由聚酯类弹性体组合物得到的成形体)放入耐压容器(高压容器),注入(导入)高压非活性气体(二氧化碳等),使高压非活性气体浸渗到未发泡树脂成形体中;减压工序,其中,在充分浸渗高压非活性气体的时刻释放压力(通常至大气压),在聚酯类弹性体组合物中产生气泡核;加热工序,其中,根据情况(根据需要)通过加热使气泡核生长。需要说明的是,也可以不设置加热工序而在室温下使气泡核生长。这样操作使气泡生长之后,根据需要利用冷水等急剧冷却,将形状固定化,由此可得到聚酯类弹性体发泡体。需要说明的是,高压气体(特别是非活性气体)的导入可以连续进行,也可以不连续进行。进而,作为使气泡核生长时的加热方法,可以采用水浴、油浴、热辊、热风烘箱、远红外线、近红外线、微波等公知惯用的方法。
另一方面,作为以连续方式制造本发明的聚酯类弹性体发泡体的情况,例如可列举出通过如下工序来制造:混炼浸渗工序,其中,一边使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机混炼聚酯类弹性体组合物,一边注入(导入)高压气体(尤其是二氧化碳等非活性气体),使高压气体充分浸渗到聚酯类弹性体组合物中;成形减压工序,其中,将聚酯类弹性体组合物通过设置在挤出机前端的模头等挤出,从而释放压力(通常至大气压),同时进行发泡与成形。另外,根据情况(根据需要)也可以设置通过加热使气泡生长的加热工序。这样操作使气泡生长之后,根据需要利用冷水等急剧冷却,将形状固定化,从而可得到聚酯类弹性体发泡体。需要说明的是,在上述混炼浸渗工序及成形减压工序中,除了挤出机以外,也可以使用注塑成形机等。
在上述间歇方式中的气体浸渗工序、上述连续方式中的混炼浸渗工序中,对高压气体(尤其是非活性气体)的混合量没有特别的限定,例如,相对于聚酯类弹性体组合物总量,优选为2~10重量%,更优选为2~4重量%。聚酯类弹性体发泡体中,以可以得到所期望的密度、发泡倍率的方式适当调节并混合。
在上述间歇方式中的气体浸渗工序、上述连续方式中的混炼浸渗工序中,使高压气体浸渗到未发泡树脂成形体、聚酯类弹性体组合物中时的压力可以考虑气体的种类、操作性等来适当选择,在使用非活性气体、尤其是二氧化碳作为气体的情况下,优选为3MPa以上(例如3~100MPa),更优选为4MPa以上(例如4~100MPa)。在气体的压力低于3MPa时,发泡时的气泡生长明显,气泡直径变得过大,容易产生例如防尘效果下降等不利情况,是不优选的。这是因为,压力低时,气体的浸渗量与高压时相比相对较少,气泡核形成速度降低,所形成的气泡核数减少,因此单个气泡的气体量反而增加,气泡直径会变得非常大。另外,在低于3MPa的压力区域中,仅使浸渗压力稍微变化,气泡直径、气泡密度就会大幅变化,因此气泡直径和气泡密度的控制容易变困难。
另外,在间歇方式中的气体浸渗工序、连续方式中的混炼浸渗工序中,使高压气体(尤其是非活性气体)浸渗到未发泡树脂成形体、聚酯类弹性体组合物中时的温度根据所使用的气体、聚酯类弹性体组合物的组成等而不同,可以在宽范围内选择,在考虑到操作性等的情况下,优选为10~350℃。例如,在间歇方式中,使高压非活性气体浸渗到片状的未发泡树脂成形体中时的浸渗温度优选为40~300℃、更优选为100~250℃。另外,在连续方式中,在聚酯类弹性体组合物中注入高压气体(尤其是非活性气体)并进行混炼时的温度优选为150~300℃、更优选为210~250℃。需要说明的是,在使用二氧化碳作为高压气体的情况下,为了保持超临界状态,浸渗时的温度(浸渗温度)优选为32℃以上(尤其是40℃以上)。
需要说明的是,上述减压工序中,对减压速度没有特别的限定,为了得到均匀的微细气泡,优选为5~300MPa/s。另外,对上述加热工序中的加热温度没有特别的限定,优选为40~250℃,更优选为60~250℃。
另外,根据上述聚酯类弹性体发泡体的制造方法,可以制造高发泡倍率的聚酯类弹性体发泡体,因此,可得到厚的聚酯类弹性体发泡体。例如,在利用上述连续方式制造聚酯类弹性体发泡体的情况下,在混炼浸渗工序中为了保持挤出机内部的压力,需要使安装在挤出机前端的模头的间隙尽可能狭窄(通常为0.1~1.0mm)。因此,为了得到厚的聚酯系弹性体发泡体,必须使通过狭窄的间隙挤出的聚酯系弹性体组合物以高倍率发泡,而以往得不到高发泡倍率,因此形成的发泡体的厚度被限定为较薄的厚度(例如0.5~2.0mm)。与其相对,根据使用高压气体(尤其是非活性气体)制造的上述聚酯类弹性体发泡体的制造方法,可以连续得到最终厚度为0.30~5.00mm的聚酯类弹性体发泡体。
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的形状没有特别限制,优选为片状、带状。另外,也可以根据使用目的加工成适当的形状。例如,也可以通过切割加工、冲裁加工等加工成圆形、多边形状、或者边框形状。
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的厚度没有特别的限定,优选为0.3~5.0mm、更优选为0.6~3.0mm。
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的密度(表观密度)没有特别的限定,从得到具有如上所述的厚度的聚酯类弹性体发泡体的方面出发,优选为0.03~0.30g/cm3、更优选为0.04~0.25g/cm3。聚酯类弹性体发泡体的密度若超过0.30g/cm3,则发泡变得不充分,有产生柔软性、缓冲性的降低的担心。另一方面,密度若不足0.03g/cm3,则有时聚酯类弹性体发泡体的强度明显降低,是不优选的。即,本发明的聚酯类弹性体发泡体的密度若为0.03~0.30g/cm3,则可以得到良好的发泡特性(高发泡倍率),具有适度的强度和柔软性,并发挥优异的缓冲性。
需要说明的是,聚酯类弹性体发泡体的表观密度如下算出。将聚酯类弹性体发泡体冲裁成规定的尺寸(例如,20mm×20mm的尺寸),制成试验片。用游标卡尺测定该试验片的尺寸,并求出试验片的体积。接着,用电子天平测定试验片的重量。然后,利用下式进行计算。
表观密度(g/cm3)=(试验片的重量)/(试验片的体积)
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的相对密度(发泡后的密度/未发泡状态下的密度)没有特别的限定,从得到具有厚度的聚酯类弹性体发泡体的方面出发,优选为0.02~0.2、更优选为0.03~0.15。相对密度超过0.2时,有发泡不充分、产生柔软性、缓冲性的降低的担心。另外,相对密度不足0.02时,有时聚酯类弹性体发泡体的强度明显降低,是不优选的。
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的泡孔结构(气泡结构)没有特别的限定,优选闭孔结构、半开孔半闭孔结构(闭孔结构和开孔结构混杂的气泡结构、对其比率没有特别的限定),尤其优选聚酯类弹性体发泡体中闭孔结构部为40%以下(其中30%以下)的气泡结构。
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的平均泡孔直径没有特别的限定,优选为10~150μm、更优选为10~100μm、进一步优选为20~90μm。平均泡孔直径若超过150μm,则有产生针孔、对防尘性造成不良影响的担心。另一方面,平均泡孔直径若不足10μm,则有对柔软性造成不良影响的担心。
另外,本发明的聚酯类弹性体发泡体中的具有50~100μm的泡孔直径的泡孔的比率相对于全部泡孔,优选为40%以上、更优选为50%以上、进一步更优选为60%以上。上述泡孔的比率若不足40%,则泡孔结构容易变得不均匀。需要说明的是,泡孔结构不均匀时,结果,有粗大泡孔(例如具有250μm以上的泡孔直径的泡孔)存在的情况增多,容易产生灰尘由粗大泡孔进入从而防尘性降低这样的问题。
本发明的聚酯类弹性体的泡孔的泡孔直径可以利用数码显微镜读取切断面的放大图像,求出泡孔的面积并进行圆当量直径换算,由此来求出。
对本发明的聚酯类弹性体发泡体的50%压缩时的回弹力没有特别的限定,优选为0.1~5.0N/cm2、更优选为0.5~4.5N/cm2。50%压缩时的回弹力若不足0.1N/cm2,则有发泡体的刚性变小(发泡体的刚性消失)、加工性产生问题的担心。另一方面,50%压缩时的回弹力若超过5.0N/cm2,则有时不能发挥良好的柔软性。需要说明的是,50%压缩时的回弹力定义为:将聚酯类弹性体发泡体在23℃的气氛下、在厚度方向上压缩成相对于初始厚度的50%的厚度时的对抗回弹载荷。需要说明的是,本申请中,有时仅称“50%压缩时的回弹力”,是指根据该定义的50%压缩时的回弹力。
关于上述聚酯类弹性体发泡体的厚度(最终厚度)、聚酯类弹性体发泡体的密度(表观密度)、相对密度等,可以根据所使用的气体(要求是非活性气体)、聚酯类弹性体组合物中的聚酯类弹性体的组成,适当选择并设定例如气体浸渗工序、混炼浸渗工序中的温度、压力、时间等操作条件、减压工序、成形减压工序中的减压速度、温度、压力等操作条件、减压后或成形减压后的加热工序中的加热温度等,由此进行调节。
本发明的聚酯类弹性体发泡体的聚酯类弹性体组合物中使用了本发明的无机物,因此不会产生使用氢氧化物(例如,氢氧化镁)作为无机物时有时产生的、聚酯类弹性体组合物制备时的固化的问题。
本发明的聚酯类弹性体发泡体是通过使包含本发明的无机物的聚酯类弹性体组合物发泡而形成的,因此作为基础树脂的聚酯类弹性体与本发明的无机物的亲和性良好,因此不会在聚酯类弹性体与本发明的无机物的界面产生气孔,发泡时难以产生泡孔的破泡。另外,由于亲和性良好,因此能够使聚酯类弹性体组合物中含有大量的本发明的无机物。使用本发明的无机物的含量多的聚酯类弹性体组合物时,能够容易地在发泡体中得到微细的泡孔结构。
因此,本发明的聚酯类弹性体通过使包含聚酯类弹性体和本发明的无机物的聚酯类弹性体组合物发泡而形成,因此具有高发泡且微细的泡孔结构、泡孔结构均匀。另外,不包含粗大泡孔(例如,泡孔直径为250μm以上的泡孔)。
本发明的聚酯类弹性体发泡体由于具有如上所述的泡孔结构,因此柔软性、防尘性、冲裁加工性优异。另外,由于不包含粗大泡孔,因此不会产生灰尘从粗大泡孔进入、防尘性降低这样的问题。另外,由于具有微细且均匀的泡孔结构,因此对发泡体(泡沫)进行切割、冲裁加工时,不易发生泡孔结构的破坏。
由于本发明的聚酯类弹性体发泡体具有上述特性,因此可适宜地用作电气设备或电子设备等的密封材料。另外,可适宜地用作缓冲材料、冲击吸收材料,尤其用作电气设备或电子设备等的缓冲材料、冲击吸收材料。
(发泡构件)
本发明的发泡构件是包含上述聚酯类弹性体发泡体的构件。对上述发泡构件的形状没有特别的限定,优选为片状(包括薄膜状)、带状。另外,上述发泡构件例如可以是仅由上述聚酯类弹性体发泡体形成的构成,也可以是在上述聚酯类弹性体发泡体上层叠有其它层(尤其是粘合剂层(粘合层)、基材层等)的构成。
尤其,上述发泡构件优选具有粘合剂层。例如,在上述发泡构件为片状的发泡构件的情况下,也可以在其单面或双面具有粘合剂层。发泡构件具有粘合剂层时,例如,可以在发泡构件上夹着粘合剂层设置加工用衬纸,进而,可以固定或暂时固定在被粘物上。
作为形成上述粘合剂层的粘合剂,没有特别限制,例如可列举出:丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂(天然橡胶类粘合剂、合成橡胶类粘合剂等)、聚硅氧烷类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、聚酰胺类粘合剂、环氧类粘合剂、乙烯基烷基醚类粘合剂、氟类粘合剂等。需要说明的是,粘合剂可以单独使用或组合2种以上使用。此外,粘合剂可以是乳液类粘合剂、溶剂类粘合剂、热熔型粘合剂、低聚物类粘合剂、固体粘合剂等中的任意形态的粘合剂。其中,作为粘合剂,从防止对被粘物的污染等观点出发,优选丙烯酸类粘合剂。即,上述发泡构件优选在上述聚酯类弹性体发泡体上具有丙烯酸类粘合剂层。
对上述粘合剂层的厚度没有特别的限定,优选为2~100μm、更优选为10~100μm。粘合剂层越薄,则防止端部的灰尘、尘埃附着的效果越高,因此优选厚度较薄。需要说明的是,粘合剂层可以具有单层、层叠体中的任意形态。
上述发泡构件中,上述粘合剂层也可以夹着其它层(底层)来设置。作为这样的底层,例如可列举出:其它粘合剂层、中间层、底涂层、基材层(尤其是薄膜层、无纺布层等)等。进而,上述粘合剂层也可以被剥离薄膜(隔离体)(例如,剥离纸、剥离薄膜等)保护。
上述发泡构件由于包含上述聚酯类弹性体发泡体,因此具有良好的防尘性、具有可以追随微小的间隙的柔软性。
上述发泡构件也可以实施加工以使其具有所期望的形状、厚度等。例如,可以对应所使用的装置、设备、壳体、构件等加工成各种形状。
上述发泡构件由于具有如上所述的特性,因此可以适宜地用作将各种构件或部件安装(装配)在规定的部位时所使用的构件。尤其,上述发泡部件在电气或电子设备中可适宜地用作将构成电气或电子设备的零件安装(装配)在规定的部位时所使用的部件。
即,上述发泡构件适宜用作电气或电子设备用。即,上述发泡构件也可以是电气或电子设备用发泡构件。
作为可利用上述发泡构件安装(装配)的各种构件或部件,没有特别限定,例如可优选列举出电气或电子设备类中的各种构件或部件等。作为这样的电气或电子设备用的部件或零件,例如可列举出:装配在液晶显示器、场致发光显示器、等离子体显示器等图像显示装置中的图像显示构件(显示部)(尤其是小型的图像显示构件)、安装在所谓的“手机”、“移动信息终端”等移动通信装置中的照相机、透镜(特别是小型的照相机、透镜)等光学构件或光学零件等。
作为本发明的发泡构件的适宜的使用方式,例如可列举出:以防尘、遮光、缓冲等为目的而在LCD(液晶显示器)等的显示部周围使用、夹在LCD(液晶显示器)等的显示部和壳体(窗部)之间使用。
实施例
以下根据实施例来更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例限制。
(实施例1)
将作为硬链段的聚对苯二甲酸丁二醇酯和作为软链段的聚醚的嵌段共聚物(商品名“Hytrel5577”、Toray Dupont Co.,Ltd.制造、230℃的熔体流动速率:1.8g/10min):100重量份、丙烯酸类润滑剂(商品名“METABLENL-1000”、Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造):5重量份、硬质粘土(商品名“ST-301”、白石钙株式会社制造、利用硅烷偶联剂实施了表面处理加工、166目筛余物:0.001%以下、平均粒径:0.7μm):5重量份、以及炭黑(商品名“旭#35”、Asahi Carbon Co.,Ltd.制造):5重量份投入双螺杆混炼机。
接着,利用双螺杆混炼机在220℃的温度气氛下混炼投入的树脂,然后挤出成股线状,将得到的股线状物进行水冷。水冷后,将股线状物切成颗粒状,得到颗粒。
将上述颗粒投入单螺杆挤出机,边混炼边在240℃的气氛下以17(注入后13)MPa的压力注入二氧化碳气体。使二氧化碳气体充分饱和后,冷却至适合于发泡的温度,然后从模头挤出,得到厚度1.4mm的片状的聚酯类弹性体发泡体。
需要说明的是,二氧化碳气体相对于颗粒总量(100重量%)以3.0重量%的比率注入。
(实施例2)
将硬质粘土(商品名“ST-301”、白石钙株式会社制造)5重量份设为碳酸钙(商品名“NANOCOAT S-25”、丸尾钙株式会社制造、利用硬脂酸实施了表面处理、166目筛余物:0.001%以下、平均粒径:0.7μm):5重量份,与实施例1同样操作,得到颗粒。
将上述颗粒投入单螺杆挤出机,与实施例1同样操作,得到厚度1.5mm的片状的聚酯类弹性体发泡体。
需要说明的是,二氧化碳气体相对于颗粒总量(100重量%)以3.0重量%的比率注入。
(实施例3)
将作为硬链段的聚对苯二甲酸丁二醇酯和作为软链段的聚醚的嵌段共聚物(商品名“Hytrel5577”、Toray Dupont Co.,Ltd.制造、230℃的熔体流动速率:1.8g/10min):100重量份、丙烯酸类润滑剂(商品名“METABLENL-1000”、Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造):5重量份、硬质粘土(商品名“ST-301”、白石钙株式会社制造、利用硅烷偶联剂实施了表面处理加工、166目筛余物:0.001%以下、平均粒径:0.7μm):5重量份、以及炭黑(商品名“旭#35”、Asahi Carbon Co.,Ltd.制造):5重量份投入双螺杆混炼机。
接着,利用双螺杆混炼机在220℃的温度气氛下混炼投入的树脂,然后挤出成股线状,将得到的股线状物进行水冷。水冷后,将股线状物切成颗粒状,得到颗粒。
将上述颗粒投入单螺杆挤出机,边混炼边在240℃的气氛下以17(注入后13)MPa的压力注入二氧化碳气体。使二氧化碳气体充分饱和后,冷却至适合于发泡的温度,然后从模头挤出,得到厚度1.6mm的片状的聚酯类弹性体发泡体。
需要说明的是,二氧化碳气体相对于颗粒总量(100重量%)以2.0重量%的比率注入。
(比较例1)
将作为硬链段的聚对苯二甲酸丁二醇酯与作为软链段的聚醚的嵌段共聚物(商品名“Hytrel5577”、Toray Dupont Co.,Ltd.制造、230℃的熔体流动速率:1.8g/10min):100重量份、丙烯酸类润滑剂(商品名“METABLENL-1000”、Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造):5重量份、聚丙烯(230℃的熔体流动速率:0.35g/10min):1重量份、氢氧化镁(商品名“MGZ-1”、SakaiChemical Industry Co.,Ltd.制造、平均粒径:0.7μm、利用硅烷偶联剂实施了表面处理加工、166目筛余物:0.05%以下):1重量份、科琴黑(商品名“EC-600JD”、Lion Corporation制造):2重量份和环氧类交联剂(商品名“TEPIC-G”、日产化学工业株式会社制造、3官能环氧化合物):3重量份投入双螺杆混炼机,除此以外,与实施例1同样操作,得到颗粒。
将上述颗粒投入单螺杆挤出机,与实施例1同样操作,得到厚度2.5mm的片状的聚酯类弹性体发泡体。
需要说明的是,二氧化碳气体相对于颗粒总量(100重量%)以3.5重量%的比率注入。
(比较例2)
将作为硬链段的聚对苯二甲酸丁二醇酯和作为软链段的聚醚的嵌段共聚物(商品名“Hytrel5577”、Toray Dupont Co.,Ltd.制造、230℃的熔体流动速率:1.8g/10min):100重量份、丙烯酸类润滑剂(商品名“METABLENL-1000”、Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造):5重量份、氢氧化镁(商品名“MGZ-1”、Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制造、平均粒径:0.7μm、利用硅烷偶联剂实施了表面处理加工、166目筛余物:0.05%以下):5重量份和炭黑(商品名“旭#35”、Asahi Carbon Co.,Ltd.制造):5重量份投入双螺杆混炼机。
接着,利用双螺杆混炼机在220℃的温度气氛下混炼投入的树脂等时,树脂产生固化,无法制作发泡用混和物。
因此无法得到发泡体。
(比较例3)
将作为硬链段的聚对苯二甲酸丁二醇酯和作为软链段的聚醚的嵌段共聚物(商品名“Hytrel5577”、Toray Dupont Co.,Ltd.制造、230℃的熔体流动速率:1.8g/10min):100重量份、丙烯酸类润滑剂(商品名“METABLENL-1000”、Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造):5重量份、硬质粘土(商品名“ST-CROWN”、白石钙株式会社制造、未实施表面处理加工的粘土、166目筛余物:0.001%以下、平均粒径:0.7μm):5重量份和炭黑(商品名“旭#35”、Asahi Carbon Co.,Ltd.制造):5重量份投入双螺杆混炼机,除此以外,与实施例1同样操作,得到颗粒。
将上述颗粒投入单螺杆挤出机,边混炼边在240℃的气氛下以17(注入后13)MPa的压力注入二氧化碳气体。使二氧化碳气体充分饱和,然后冷却至适合于发泡的温度。接着,从模头中挤出时,产生漏气,无法得到发泡体。
需要说明的是,二氧化碳气体相对于颗粒总量(100重量%)以3.0重量%的比率注入。
(评价)
对实施例和比较例,通过下述的(表观密度的测定方法)和(50%压缩时的回弹力的测定方法)测定发泡体的密度(表观密度)和50%压缩时的回弹力。将其测定结果分别示于表1的“表观密度(g/cm3)”、“50%压缩时的回弹力(N/cm2)”栏。
进而,对实施例和比较例,通过下述的(平均泡孔直径的测定方法)、(粗大泡孔的测定方法)和(泡孔的比率的测定方法)测定平均泡孔直径、粗大泡孔的个数、以及泡孔直径超过100μm的泡孔、泡孔直径为50μm以上且100μm以下的泡孔、泡孔直径不足50μm的泡孔的比率。将其测定结果分别示于表1的“平均泡孔直径(μm)”、“粗大泡孔的个数(个)”、“泡孔的比率(%)”栏。
(表观密度的测定方法)
发泡体的密度(表观密度)如下算出。将发泡体冲裁成20mm×20mm尺寸,制成试验片。用游标卡尺测定该试验片的尺寸,求出试验片的体积。接着,用电子天平测定试验片的重量。然后,利用下式算出。
表观密度(g/cm3)=(试验片的重量)/(试验片的体积)
(50%压缩时的回弹力(50%压缩时的对抗回弹载荷)的测定方法)
根据JIS K6767中记载的压缩硬度测定法为基准测定。具体而言,将切成30mm×30mm尺寸的试验片以压缩速度:10mm/min压缩到压缩率为50%,将此时的应力(N)换算成每单位面积(1cm2)作为回弹力(N/cm2)。
(泡孔直径的测定方法)
泡孔直径(μm)通过如下方法求出:利用数码显微镜(商品名“VHX-600”、KEYENCE CORPORATION制造)读取发泡体气泡部的放大图像,使用该测量设备的分析软件进行图像分析,从而求出。需要说明的是,泡孔直径是求出泡孔的面积并进行圆当量直径换算得到的值。读取的放大图像的气泡数为400个左右。
(粗大泡孔的个数的测定方法)
粗大泡孔的个数(个)通过如下方法求出:利用数码显微镜(商品名“VHX-600”、KEYENCE CORPORATION制造)读取发泡体气泡部的放大图像,使用该测量设备的分析软件进行图像分析,由此求出泡孔的泡孔直径,调查具有250μm以上的泡孔直径的泡孔的个数,从而求出。需要说明的是,泡孔直径是求出泡孔的面积并进行圆当量直径换算得到的值。读取的放大图像的气泡数为400个左右。
需要说明的是,包含具有250μm以上的泡孔直径的泡孔的聚酯类弹性体发泡体有时产生外观缺陷、或防尘功能降低。因此,将具有泡孔直径为250μm以上的泡孔直径的泡孔作为粗大泡孔。
(泡孔的比率的测定方法)
首先,利用数码显微镜(商品名“VHX-600”、KEYENCE CORPORATION制造)读取发泡体气泡部的放大图像,使用该测量设备的分析软件进行图像分析,由此求出各泡孔的泡孔直径。需要说明的是,泡孔直径是求出泡孔的面积并进行圆当量直径换算得到的值。读取的放大图像的气泡数为400个左右。
接着,将求出泡孔直径的泡孔分类为:泡孔直径不足50μm的泡孔、泡孔直径为50μm以上且不足100μm的泡孔、泡孔直径超过100μm的泡孔。
然后,在读取的放大图像中,将泡孔直径不足50μm的泡孔的总面积、泡孔直径为50μm以上且不足100μm的泡孔的总面积以及泡孔直径超过100μm的泡孔的总面积相加的总和作为总泡孔面积(100面积%),通过总泡孔面积(100面积%)中的泡孔直径不足50μm的泡孔的总面积的比率、总泡孔面积(100面积%)中的泡孔直径为50μm以上且不足100μm的泡孔的总面积的比率和总泡孔面积(100面积%)中的泡孔直径超过100μm的泡孔的总面积的比率,求出泡孔直径不足50μm的泡孔的比率、泡孔直径为50μm以上且不足100μm的泡孔的比率和泡孔直径超过100μm的泡孔的比率。
[表1]
根据比较例1和比较例2,若为少量使用氢氧化物(氢氧化镁)的程度,则能够得到发泡体,但若氢氧化物的量增多,则产生固化的问题,无法得到发泡体。
图1示出实施例1的聚酯类弹性体发泡体的发泡体气泡部(泡孔结构)的放大图像,图2示出比较例1的聚酯类弹性体发泡体的发泡体气泡部(泡孔结构)的放大图像。
产业上的可利用性
本发明的聚酯类弹性体发泡体可适宜地用作电气设备或电子设备等的密封材料、缓冲材料、冲击吸收材料等。
Claims (15)
1.一种聚酯类弹性体发泡体,其特征在于,其是通过使包含聚酯类弹性体和经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)的聚酯类弹性体组合物发泡而形成的。
2.根据权利要求1所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)中的166目筛余物为0.01%以下。
3.根据权利要求1或2所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述表面处理加工为硅烷偶联处理、或利用高级脂肪酸或其盐的处理。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述氢氧化物以外的无机物为硬质粘土或碱土金属碳酸盐。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述聚酯类弹性体组合物相对于聚酯类弹性体组合物总量(100重量%)含有0.1~20重量%所述经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体,其表观密度为0.03~0.3g/cm3,平均泡孔直径为10~150μm,具有50~100μm的泡孔直径的泡孔的比率相对于全部泡孔为40%以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体,其50%压缩时的回弹力为0.1~5.0N/cm2。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体,其是经过使高压气体浸渗到所述聚酯类弹性体组合物中然后减压的工序而形成的。
9.根据权利要求8所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述气体为非活性气体。
10.根据权利要求9所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述非活性气体为二氧化碳。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体,其中,所述气体为超临界状态。
12.一种发泡构件,其特征在于,其包含权利要求1~11中任一项所述的聚酯类弹性体发泡体。
13.根据权利要求12所述的发泡构件,其中,在所述聚酯类弹性体发泡体上具有粘合剂层。
14.根据权利要求13所述的发泡构件,其中,所述粘合剂层为丙烯酸类粘合剂层。
15.一种聚酯类弹性体发泡体的制造方法,其特征在于,其包括使包含聚酯类弹性体和经表面处理加工的无机物(氢氧化物除外)的聚酯类弹性体组合物发泡的工序。
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