CN104039877A - 聚烯烃系树脂发泡片材、其制造方法、及其用途 - Google Patents
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Abstract
本申请发明提供一种聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于,表观密度为30~100kg/m3,厚度为0.1~3.0mm,平均气泡直径为0.02~0.2mm,压缩50%时的压缩强度为20~100KPa,且拉伸强度为800~2000KPa,所述聚烯烃系树脂发泡片材与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性,而且提高了拉伸特性(拉伸强度及伸长率)、及与粘合剂的粘接性。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃系树脂发泡片材、其制造方法、及其用途。更详细而言,本发明涉及与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性(拉伸强度及伸长率)、及与粘合剂的粘接性的聚烯烃系树脂发泡片材及其制造方法、以及包含前述聚烯烃系树脂发泡片材的粘合带用基材、密封材料用基材、及粘合带。
背景技术
目前,含有聚苯乙烯系树脂、聚丙烯等聚烯烃系树脂等作为树脂成分的树脂发泡体的缓冲性(耐冲击性)、成型性等优异,因此作为包装用缓冲材料、汽车用结构构件等被广泛地利用。
另外,对于片材形状的聚烯烃系树脂发泡体(聚烯烃系树脂发泡片材),作为前述以外的用途,发挥其加工性、柔软性、及缓冲性,也已经作为电子设备或电气设备中使用的粘合带及密封材料的基材而使用。上述情况下,聚烯烃系树脂发泡片材要求对被粘物表面的追随性、用于确保密封性的高柔软性。进而,使用聚烯烃系树脂发泡片材作为粘合带或密封材料的基材时,通常,在聚烯烃系树脂发泡片材的表面层叠由粘合剂形成的层。因此,为了将聚烯烃系树脂发泡片材用于这样的用途,在要求高柔软性的基础上,还要求优异的拉伸特性及撕裂强度、以及与粘合剂的粘接性。具体而言,电气制品的再循环、组装时等,将聚烯烃系树脂发泡片材自载带等被粘物剥离时,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度不足的情况下,有时聚烯烃系树脂发泡片材被粘合剂的粘合力所破坏。另一方面,粘合剂和聚烯烃系树脂发泡片材的粘接性不足的情况下,想要将粘合带或密封材料自被粘物剥离时,有时在粘合剂和聚烯烃系树脂发泡片材之间引起剥离、粘合剂残留在被粘物上。
因此,专利文献1中公开了,作为柔软性优异、自载带剥离时的泡沫破坏抑制性优异的树脂发泡体,有对表面进行加热熔融处理直至表面的60°光泽度达到1.5以上的含有聚烯烃系树脂的树脂发泡体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-231171号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于专利文献1中记载的树脂发泡体,通过对以聚丙烯树脂和聚烯烃系弹性体作为树脂主要成分的柔软性优异的树脂发泡体的表面进行加热熔融处理直至表面的60°光泽度达到1.5以上,从而改善与粘合剂的粘接性。
然而,专利文献1中记载的树脂发泡体虽然柔软性及与粘合剂的粘接性在一定程度上是优异的,但由于通过表面的加热熔融处理而表面固化,所以有难以伸长(伸长率变差)的担心。另外,专利文献1中记载的树脂发泡体需要加热熔融处理工序,生产率差。专利文献1中记载的树脂发泡体对于拉伸强度、及与粘合剂的粘接性也是不充分的。另外,专利文献1中记载的树脂发泡体中,在不进行表面的加热熔融处理的情况下,伸长率、拉伸强度、及与粘合剂的粘接性也是不充分的。
本发明是鉴于前述问题而作出的,本发明的课题在于,提供与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性(拉伸强度及伸长率)、及与粘合剂的粘接性的聚烯烃系树脂发泡片材及其制造方法、以及包含前述聚烯烃系树脂发泡片材的粘合带用基材、密封材料用基材、及粘合带。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了深入研究,结果发现:显示出特定的表观密度、厚度、平均气泡直径、压缩50%时的压缩强度及拉伸强度的聚烯烃系树脂发泡片材与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,可以维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、及与粘合剂的粘接性,从而进行了本发明。
因此,根据本发明,提供一种聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于,表观密度为30~100kg/m3,厚度为0.1~3.0mm,平均气泡直径为0.02~0.2mm,压缩50%时的压缩强度(压缩50%时的压缩应力)为20~100KPa,且拉伸强度(拉伸最大点应力)为800~2000KPa。
另外,根据本发明,提供一种粘合带用基材,其包含前述本发明的聚烯烃系树脂发泡片材。
另外,根据本发明,提供一种密封材料用基材,其包含前述本发明的聚烯烃系树脂发泡片材。
另外,根据本发明,提供一种粘合带,其包含:上述粘合带用基材或密封材料用基材、和配置于上述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面上的粘合剂。
另外,本发明人等进行了深入研究,结果发现:通过将以特定的比例包含具有特定的熔体流动速率的聚丙烯系树脂、和具有特定的熔体流动速率的聚乙烯系塑性体、或具有特定的熔体流动速率的聚乙烯系塑性体及热塑性弹性体的混合物的聚烯烃系树脂组合物使用安装于挤出机前端的模和超临界状态的二氧化碳气体进行挤出发泡,从而可以制造与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、撕裂强度、及与粘合剂的粘接性的聚烯烃系树脂发泡片材,从而进行了本发明。
因此,根据本发明,提供一种聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其特征在于,将含有熔体流动速率为0.2~5g/10分钟的范围的聚丙烯系树脂20~80质量%、和熔体流动速率为0.2~15g/10分钟的范围的聚乙烯系塑性体20~80质量%的聚烯烃系树脂组合物与作为发泡剂的超临界状态的二氧化碳气体一起在前述挤出机内进行熔融混炼,使所得混炼物自安装于挤出机前端的模挤出发泡,从而得到聚烯烃系树脂发泡片材。
发明的效果
根据本发明的聚烯烃系树脂发泡片材,由于调整为特定的表观密度、厚度、平均气泡直径、压缩50%时的压缩强度及拉伸强度,所以可以提供与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、及与粘合剂的粘接性的聚烯烃系树脂发泡片材。具体而言,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材具有充分的柔软性、且拉伸特性、及与粘合剂的粘接性优异,因此可以作为前述那样的粘合带用基材及密封材料用基材适当地使用。另外,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材可以在使用这些基材的粘合带及密封材料的用途中适当地使用。
根据本发明,可以提供与现有粘合带用基材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、及与粘合剂的粘接性的粘合带用基材。
根据本发明,可以提供与现有粘合带相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、及粘合带用基材或密封材料用基材与粘合剂的粘接性的粘合带。
根据本发明,可以提供与现有密封材料用基材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、及与粘合剂的粘接性的密封材料用基材。
根据本发明,可以提供制造与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、撕裂强度、及与粘合剂的粘接性的聚烯烃系树脂发泡片材的方法。具体而言,利用发明的制造方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材由于具有充分的柔软性、且拉伸特性、撕裂强度、及与粘合剂的粘接性优异,所以可以作为前述那样的粘合带用基材及密封材料用基材适当地使用。另外,利用本发明的制造方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材可以在使用这些基材的粘合带及密封材料的用途中适当地使用。
附图说明
图1为圆环模头的截面简图。
具体实施方式
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的特征在于,表观密度为30~100kg/m3,厚度为0.1~3.0mm,平均气泡直径为0.02~0.2mm,压缩50%时的压缩强度为20~100KPa、且拉伸强度为800~2000KPa。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材由于具有前述特性,所以与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,可以维持基本相同水平的充分的柔软性、而且提高了拉伸特性、及与粘合剂的粘接性。另外,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性,通常,柔软性越高,越易进入被粘物表面的微细的凹凸的间隙,对被粘物表面的追随性(与接触面的密合性)越高,因此本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的对被粘物表面的追随性也与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平,是充分的。本发明的聚烯烃系树脂发泡片材基于上述特征作为粘合带用基材及密封材料用基材特别有用。
即,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度为30~100kg/m3,因此具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比更优异的拉伸强度,及具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性,而且缓冲性及加工性优异。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的厚度为0.1~3.0mm,因此具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比更优异的拉伸强度,及具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性,而且缓冲性优异。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径为0.02~0.2mm,因此具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比更优异的拉伸强度,以及具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性及对被粘物表面的追随性,而且表面平滑性及加工性优异。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的压缩50%时的压缩强度为20~100KPa,因此具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性及对被粘物表面的追随性,而且缓冲性及密封性优异。
需要说明的是,本发明中,压缩强度是指对聚烯烃系树脂发泡片材施加要压缩聚烯烃系树脂发泡片材的负荷时,将聚烯烃系树脂发泡片材压缩至规定的压缩率(%)时的应力。另外,%压缩(压缩率)是指将聚烯烃系树脂发泡片材压缩相对于压缩前的厚度为多少%。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度为800~2000KPa,因此由拉伸而难以断裂,与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比拉伸特性更优异,而且具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性。
需要说明的是,本发明中,拉伸强度是指在任意方向上测定的拉伸应力的最高的应力。聚烯烃系树脂发泡片材为挤出发泡片材(利用挤出发泡制造的片材)时,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度大多变为挤出方向的应力。
以下更具体地详细描述本发明的聚烯烃系树脂发泡片材。
<聚烯烃系树脂发泡片材>
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度为30~100kg/m3,优选为30~90kg/m3,更优选为35~75kg/m3。通过表观密度在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比更优异的拉伸强度,及具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性,而且缓冲性及加工性优异。聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度小于30kg/m3时,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度变得不充分。聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度超过100kg/m3时,聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性、缓冲性及加工性变得不充分。
另外,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的厚度为0.1~3.0mm,优选为0.1~2.0mm,更优选为0.2~1.5mm。通过厚度在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比更优异的拉伸强度,及具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性及对被粘物表面的追随性,而且缓冲性优异。聚烯烃系树脂发泡片材的厚度小于0.1mm时,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度及缓冲性变得不充分。聚烯烃系树脂发泡片材的厚度超过3.0mm时,聚烯烃系树脂发泡片材的压缩强度变得过大,追随性变差,无法防止起因于微细的间隙、高度差的尘埃、水等的侵入。
进而,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径为0.02~0.2mm,优选为0.04~0.18mm,更优选为0.08~0.17mm。通过平均气泡直径在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比更优异的拉伸强度,以及具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性及对被粘物表面的追随性,而且加工性优异。聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径小于0.02mm时,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度变得不充分。聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径超过0.2mm时,聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性、对被粘物表面的追随性及加工性变得不充分。
另外,将本发明的聚烯烃系树脂发泡片材压缩50%时的压缩强度为20~100KPa,优选为35~90KPa,更优选为40~90KPa。通过压缩50%时的压缩强度在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性及对被粘物表面的追随性,操作性良好,而且缓冲性及密封性优异。聚烯烃系树脂发泡片材的压缩50%时的压缩强度小于20KPa时,聚烯烃系树脂发泡片材的强度不足,操作性变差。聚烯烃系树脂发泡片材的压缩50%时的压缩强度超过100KPa时,聚烯烃系树脂发泡片材的缓冲性、柔软性、追随性及密封性变得不充分。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度为800~2000KPa,优选为800~1800KPa,更优选为1000~1800KPa。聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度小于800KPa时,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度变得不充分。拉伸强度过高时,有变硬、柔软性降低的倾向。因此,聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度超过2000KPa时,聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性易变得不充分。通过拉伸强度在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比拉伸特性优异,且具有与现有聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性。因此,拉伸强度在该范围内的聚烯烃系树脂发泡片材用作粘合带用基材、密封材料用基材时具有充分的柔软性,且不易断裂。
另一方面,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度优选为20~120N/cm,更优选为40~120N/cm,进一步优选为60~120N/cm。通过撕裂强度在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度、柔软性及加工性优异。聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度小于20N/cm时,聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度变得不充分,去除表皮的切割加工、粘合加工时聚烯烃系树脂发泡片材会切断,难以用辊卷取。聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度超过120N/cm时,聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性易变得不充分。
另外,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的屈服点伸长率(拉伸最大点扩张率)优选为90~200%,更优选为100~180%。通过屈服点伸长率在该范围内,聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性及加工性优异,具有充分的机械强度。聚烯烃系树脂发泡片材的屈服点伸长率小于90%时,聚烯烃系树脂发泡片材的伸长率变得不充分,因此有时柔软性及加工性变得不充分。聚烯烃系树脂发泡片材的屈服点伸长率超过200%时,聚烯烃系树脂发泡片材的机械强度易变得不充分。
另外,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材优选具有半独立半连续气泡结构或连续气泡结构。通过上述聚烯烃系树脂发泡片材具有半独立半连续气泡结构或连续气泡结构,可以减小聚烯烃系树脂发泡片材的压缩强度,可以提高聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性。另外,通过上述聚烯烃系树脂发泡片材具有半连续气泡结构或连续气泡结构,可以提供追随性、拉伸强度及与粘合剂的粘接性更优异的聚烯烃系树脂发泡片材。另外,通过上述聚烯烃系树脂发泡片材具有半独立半连续气泡结构或连续气泡结构,将聚烯烃系树脂发泡片材置于高温环境下时,为了使聚烯烃系树脂发泡片材内部的大部分的气体向聚烯烃系树脂发泡片材的外部溢出而不残留在内部,通过由温度引起的聚烯烃系树脂发泡片材内部的气体的膨胀,可以抑制聚烯烃系树脂发泡片材膨胀的现象。
本发明中,半独立半连续气泡结构是指连续气泡率为30%以上、且小于60%的范围的结构,连续气泡结构是指连续气泡率为60%以上的结构。换言之,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材优选具有30%以上的连续气泡率。上述聚烯烃系树脂发泡片材的连续气泡率小于30%时,有时柔软性不足,无法得到充分的追随性。从抑制上述膨胀现象的观点出发,而且从能够实现追随性优异的聚烯烃系树脂发泡片材的方面出发,特别优选为上述聚烯烃系树脂发泡片材的连续气泡率为70%以上。聚烯烃系树脂发泡片材的连续气泡率过高时,强度降低,因此本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的连续气泡率优选为60~95%的范围内,更优选为70~95%的范围内,进一步优选为75~95%的范围内。
这些参数的测定方法在实施例中详细说明。
<聚烯烃系树脂>
作为本发明中使用的聚烯烃系树脂,可以举出包含作为单体单元的乙烯、丙烯、1-丁烯(α-丁烯)等之类α-烯烃的树脂,优选聚丙烯系树脂(丙烯均聚物、或以丙烯作为主要成分的丙烯共聚物)、聚乙烯系树脂(乙烯均聚物、或以乙烯作为主要成分的乙烯共聚物)及它们的组合。
本发明中,为了容易地得到所期望的拉伸强度,作为聚烯烃系树脂,优选聚丙烯系树脂、密度高于0.92g/cm3的聚乙烯系树脂及它们的组合。其中,更优选为聚丙烯系树脂。
另外,这些聚烯烃系树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。另外,使用共聚物作为聚烯烃系树脂时,共聚物可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物。同样地,聚烯烃系树脂的氢原子可以被其他取代基(氢原子以外的基团)取代。
<聚丙烯系树脂>
作为上述聚丙烯系树脂,例如可以举出丙烯均聚物、以及以丙烯单体作为主要成分的乙烯-丙烯共聚物、以丙烯单体作为主要成分的丙烯-丙烯酸共聚物、以丙烯单体作为主要成分的丙烯-α-烯烃(碳数4以上的α-烯烃)共聚物、以丙烯单体作为主要成分的丙烯-乙酸乙烯酯共聚物及以丙烯单体作为主要成分的丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等丙烯共聚物。此处,“以丙烯单体作为主要成分”是指来自于丙烯的结构单元的质量占聚丙烯共聚物的50质量%以上。使用丙烯共聚物作为聚丙烯系树脂时,丙烯共聚物可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物。
作为构成上述丙烯-α-烯烃共聚物的碳数4以上的α-烯烃,优选使用具有碳数4~12的α-烯烃。作为上述具有碳数4~12的α-烯烃,具体而言,可以使用1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、3-甲基-1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯等α-烯烃。
本发明中,为了可以更容易地得到具有所期望的物性的聚烯烃系树脂发泡片材,作为聚丙烯系树脂,优选乙烯-丙烯共聚物及丙烯均聚物,更优选丙烯均聚物。
<聚乙烯系树脂>
作为上述聚乙烯系树脂,优选密度高于0.92g/cm3的聚乙烯系树脂,更优选密度高于0.94g/cm3的聚乙烯系树脂。
<聚乙烯系塑性体>
本发明中,对于聚烯烃系树脂发泡片材,作为树脂成分,在聚烯烃系树脂的基础上优选含有聚乙烯系塑性体。通过聚烯烃系树脂发泡片材含有聚乙烯系塑性体,聚烯烃系树脂发泡片材可以维持柔软性,且导入适当的拉伸强度,进而也可以提高聚烯烃系树脂发泡片材与粘合剂的粘接性。
上述聚乙烯系塑性体优选为具有0.85~0.91g/cm3的密度的聚乙烯系塑性体,更优选具有0.86~0.90g/cm3的密度,进一步优选具有0.86~0.89g/cm3的密度。聚乙烯系塑性体具有0.85~0.91g/cm3的密度时,可以进一步提高聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性及拉伸强度。上述聚乙烯系塑性体的密度可以基于JIS K7112测定。
上述聚乙烯系塑性体具有高于0.91g/cm3的密度时,聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度升高,有时无法得到所期望的良好的柔软性。另一方面,上述聚乙烯系塑性体具有低于0.85g/cm3的密度时,聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度降低,有时无法得到所期望的优异的拉伸强度。
上述聚乙烯系塑性体为α-烯烃(不包括乙烯)等之类共聚物成分与乙烯的共聚物。本发明中,为了可以容易地得到具有所期望的充分的柔软性和优异的强度(特别是拉伸强度)的聚烯烃系树脂发泡片材,上述聚乙烯系塑性体优选为乙烯与α-烯烃(不包括乙烯)的共聚物。另外,上述聚乙烯系塑性体为乙烯与α-烯烃(不包括乙烯)的共聚物时,可以提供柔软性、拉伸强度及与粘合剂的粘接性更优异的聚烯烃系树脂发泡片材。
作为上述α-烯烃,优选碳数4~8的α-烯烃,作为上述碳数4~8的α-烯烃,优选选自由1-丁烯、1-己烯、及1-辛烯组成的组中的至少1种。上述α-烯烃为选自由1-丁烯、1-己烯、1-辛烯组成的组中的至少1种时,可以提供柔软性、拉伸强度及与粘合剂的粘接性更优异的聚烯烃系树脂发泡片材。
作为上述聚乙烯系塑性体,例如可以举出住友化学株式会社制造的商品名“Esprene(注册商标)NO416”(乙烯-1-丁烯共聚物)、Japan PolyethyleneCorporation制造的商品名“Kernel(注册商标)KS240T”(乙烯-1-己烯共聚物)、Japan Polyethylene Corporation制造的商品名“Kernel(注册商标)KS571”(乙烯-1-己烯共聚物)及Dow Chemical Company制造的商品名“AFFINITY(注册商标)EG8100”(乙烯-1-辛烯共聚物)。
另外,组合使用聚烯烃系树脂和聚乙烯系塑性体作为树脂成分时,聚烯烃系树脂发泡片材优选含有20~80质量%的聚烯烃系树脂、20~80质量%的聚乙烯系塑性体作为树脂成分。聚烯烃系树脂发泡片材含有20~80质量%的聚烯烃系树脂、20~80质量%的聚乙烯系塑性体作为树脂成分时,可以提高聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性、与粘合剂的粘接性、及拉伸强度。
聚烯烃系树脂发泡片材含有少于20质量%的聚乙烯系塑性体作为树脂成分时,聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度升高,有时无法得到所期望的柔软性。另外,上述情况下,聚烯烃系树脂发泡片材与粘合剂的粘接性的提高效果有时变得不充分。另一方面,聚烯烃系树脂发泡片材含有多于80质量%的聚乙烯系塑性体作为树脂成分时,聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度降低,有时无法得到所期望的拉伸强度。聚乙烯系塑性体的含量更优选为25质量%以上,且更优选为70质量%以下。聚乙烯系塑性体的含量更优选为30质量%以上,且更优选为小于50质量%。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材在聚烯烃系树脂及聚乙烯系塑性体的基础上还可以含有热塑性弹性体作为树脂成分。通过含有热塑性弹性体,可以维持柔软性等,且扩大挤出时的成型条件。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材含有聚烯烃系树脂、聚乙烯系塑性体和热塑性弹性体作为树脂成分时,热塑性弹性体的含量相对于树脂成分优选为5~40质量%。热塑性弹性体的含量少于5质量%时,有时无法得到使用热塑性弹性体所产生的效果。另一方面,热塑性弹性体的含量多于40质量%时,聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度降低,有时无法得到所期望的拉伸强度。另外,此时,聚烯烃系树脂发泡片材与粘合剂的粘接性的提高效果有时变得不充分。热塑性弹性体的含量的更优选范围为10~30质量%。
<热塑性弹性体>
上述热塑性弹性体是具有组合了硬链段和软链段的结构的聚合物,表现出在常温下显示出橡胶弹性、高温下与热塑性树脂同样地可以增塑、成型之类的性质(增塑性)。
通常上述热塑性弹性体的硬链段为聚丙烯成分、聚乙烯成分等聚烯烃系树脂成分,软链段为聚二烯成分、乙烯-丙烯-二烯共聚物成分、乙烯-丙烯共聚物成分等橡胶成分、或非结晶性聚乙烯成分。
作为上述热塑性弹性体,可以举出下述热塑性弹性体:聚合型的热塑性弹性体,以多步进行作为硬链段的单体和作为软链段的单体的聚合,在聚合反应容器内直接制造;共混型的热塑性弹性体,使用班伯里混合机、双螺杆挤出机等混炼机,使作为硬链段的聚烯烃系树脂、和作为软链段的橡胶成分物理性地分散而制造的;动态交联了的弹性体,使用班伯里混合机、双螺杆挤出机等混炼机,使作为硬链段的聚烯烃系树脂、和作为软链段的橡胶成分物理性地分散时通过加入交联剂,从而在聚烯烃系树脂基质中,使橡胶成分完全交联或部分交联而发生微分散得到的。
作为上述热塑性弹性体,非交联的热塑性弹性体及交联的热塑性弹性体均可以利用。上述热塑性弹性体优选为使作为硬链段的聚烯烃系树脂和作为软链段的橡胶成分物理性地分散而制造的非交联弹性体。上述情况下,所制造的聚烯烃系树脂发泡片材的再循环性提高。另外,上述情况下,使用与通常的将聚烯烃系树脂进行挤出发泡成型的情况同样的挤出机的聚烯烃系树脂发泡片材的制造变容易。进而,上述情况下,将聚烯烃系树脂发泡片材再循环、再次供给至挤出机,进行相同的发泡成型时,也可以抑制起因于交联橡胶的发泡不良等成型不良。
另一方面,使作为软链段的橡胶成分物理性地分散、同时使橡胶成分完全交联或部分交联而得到的、动态交联了的交联弹性体由于与聚烯烃系树脂的相容性优异、可以提高所得发泡体的耐热性等,因此优选。
作为上述热塑性弹性体,可以举出乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、氯化聚乙烯等烯烃系弹性体;苯乙烯系弹性体;聚酯系弹性体;聚酰胺系弹性体;聚氨酯系弹性体等各种弹性体。作为上述热塑性弹性体,优选乙烯-丙烯-二烯共聚物。通过使用乙烯-丙烯-二烯共聚物弹性体作为上述热塑性弹性体,使用与通常的将聚烯烃系树脂进行挤出发泡成型的情况同样的挤出机的聚烯烃系树脂发泡片材的制造变容易。
作为构成上述乙烯-丙烯-二烯共聚物的二烯成分,例如可以举出亚乙基降冰片烯、1,4-己二烯、二环戊二烯等。上述乙烯-丙烯-二烯共聚物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
另一方面,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材优选利用下述制造方法等方法制造的、将具有表皮的聚烯烃系树脂发泡片材的至少1个面的表皮切断或切削而得到。通过实施这样的二次加工,从而可以去除密度高的表皮,使气泡(的截面)在切断或切削后的面露出,可以提高聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性、表面平滑性、与粘合剂的粘接性、及厚度精度。具体而言,通过将聚烯烃系树脂发泡片材的至少1个面的表皮切断或切削,即,实施二次加工,从而可以使气泡截面在前述面的整个面露出。
上述情况下,可以将聚烯烃系树脂发泡片材制成粘合带基材进一步适当地使用。具体而言,也可以得到在聚烯烃系树脂发泡片材的表面的气泡截面露出了的面层叠有粘合剂层的粘合带。
进而,本发明的聚烯烃系树脂发泡片材优选为将具有表皮的聚烯烃系树脂发泡片材的表面及背面的表皮(与聚烯烃系树脂发泡片材的内部相比,表观密度更高的部分)切断或切削而得到的。由此,由于可以完全去除表观密度高的表皮的部分,所以可以进一步提高聚烯烃系树脂发泡片材的柔软性、表面平滑性、与粘合剂的粘接性、及厚度精度。具体而言,通过将聚烯烃系树脂发泡片材的表面及背面的表皮切断或切削,即,实施二次加工,从而可以使气泡截面在前述表面及前述背面的整个面露出。由此,气泡截面在聚烯烃系树脂发泡片材的表面及背面的整个面露出。
这些情况下,通过切断或切削去除的表皮(残料)的厚度适当设定为表皮不残留的程度,优选为0.05mm以上、更优选为0.1mm以上的厚度。
<添加剂>
对于聚烯烃系树脂发泡片材,相对于树脂成分100质量份,还可以含有优选1~25质量份、更优选2~20质量份的染料及颜料。上述情况下,也可以得到外观优异的聚烯烃系树脂发泡片材。作为染料及颜料,只要不对所期望的物性等产生影响,公知的有机系染料、有机系颜料、无机系颜料等均可以使用。
作为上述有机系染料,可以举出偶氮系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、靛蓝系染料、醌亚胺系染料、碳鎓系染料、硝基系染料及亚硝基系染料。
作为上述有机系颜料,可以举出偶氮系颜料、酞菁系颜料、蒽系颜料、磷系颜料、二噁嗪系颜料及异吲哚啉酮系颜料。
作为上述无机系颜料,可以举出炭黑、氧化铁、氧化钛、氧化铬及群青。
另一方面,聚烯烃系树脂发泡片材只要可以得到所期望的物性,也可以含有气泡成核剂、其他添加剂等。
上述气泡成核剂是在发泡时促进气泡核的生成的物质,对气泡的微细化及均匀性产生良好影响。作为上述气泡成核剂,例如可以举出滑石、云母、硅石、硅藻土、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钾、硫酸钡、碳酸氢钠、玻璃微珠等无机化合物;聚四氟乙烯、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和柠檬酸的混合物等有机化合物;氮气等非活性气体等。其中,为了使气泡微细化的效果高,无机化合物中优选滑石,有机化合物中优选聚四氟乙烯。另外,聚四氟乙烯通过在分散时形成为纤维状,从而提高树脂成分的熔融张力,为特别优选。气泡成核剂可以单独使用一种,也可以混合二种以上进行组合使用。
作为上述其他添加剂,例如可以举出耐气候性稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、结晶成核剂、增塑剂、润滑剂、表面活性剂、分散剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、填充剂(例如无机填充剂)、加强剂、抗静电剂等。这些之中,表面活性剂赋予滑动性及防粘连性。另外,上述分散剂由于可以提高无机填充剂的分散性,例如可以举出高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酰胺等。
上述其他添加剂的添加量可以在不破坏气泡的形成、所得聚烯烃系树脂发泡片材的物性等的范围内适当选择,可以采用通常的热塑性树脂的成型中使用的添加量。
另外,对于上述其他添加剂,为了提高操作的容易性、防止由粉体飞散导致的制造环境污染、或为了提高在树脂成分中的分散性,也可以通过预先与基材树脂混合制成母料,然后供给到挤出机等成型机内。
上述母料通常可以通过在热塑性的基材树脂中以高浓度精炼上述其他添加剂形成颗粒状而得到。作为上述基材树脂,只要对聚烯烃系树脂发泡片材的其他成分(树脂成分等)的相容性优异,就没有特别限定,例如可以适当使用均聚聚丙烯(丙烯均聚物)、嵌段聚丙烯(丙烯的嵌段共聚物)、无规聚丙烯(丙烯的无规共聚物)、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等。
<制造本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的方法>
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材例如可以通过将树脂成分和发泡剂作为原料进行挤出发泡成型法而制造。
作为能在该挤出发泡成型法中使用的挤出机,可以举出单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、串联型挤出机等。这些之中,从易于调整挤出条件的方面出发,优选串联型挤出机。聚烯烃系树脂发泡片材的原料通过在挤出机内被混炼、自设置于挤出机的前端的模(模头)挤出发泡,从而形成聚烯烃系树脂发泡片材(以下也称作“发泡体“)。通常作为模,使用T模头等平模、圆环模头等环状模头(环状模)等。作为上述环状模头,优选下述环状模头,其具有使原料中生成气泡的气泡生成部、和将含有气泡的原料制成发泡体(聚烯烃系树脂发泡片材)并成型的发泡体成型部。作为这样的模(模头)的优选的一个例子,有图1的截面简图所示的圆环模头。
图1所示的圆环模头D包括:含发泡剂混炼熔融树脂流路部3,以含发泡剂混炼熔融树脂流路部3的前端的截面积最窄的方式形成于圆环模头内侧模4和圆环模头外侧模5之间,含发泡剂混炼熔融树脂(使含有树脂成分和发泡剂的原料混炼及熔融而得到的物质)自挤出机前端朝向含发泡剂混炼熔融树脂流路部3的前端(从图1的左边向右边)流动;气泡生成部2,形成于含发泡剂混炼熔融树脂流路部3的开口(截面积最窄的前端部);发泡体成型部1,形成于圆环模头内侧模4和圆环模头外侧模5之间,与气泡生成部2连接,进行该生成的气泡的生长及发泡体表面的平滑化;圆环模头内侧模4,插入到圆环模头外侧模5的内侧;和圆环模头外侧模5。
圆环模头D等的在模近前的树脂压力(含发泡剂混炼熔融树脂的压力)为在从挤出机前端到模的流路中,利用应变仪等之类的测定器测定的压力。具体而言,在依次连接有挤出机前端凸缘、两边有凸缘的直管模、及模的设备上的直管模上安装应变仪,利用该应变仪测定模近前处的树脂压力。
气泡生成部2的间隙(气泡生成部2中的圆环模头内侧模4和圆环模头外侧模5的间隔)优选为0.1~1.0mm。发泡体成型部1的出口部(出口侧端部)的间隙(发泡体成型部1的出口部中的圆环模头内侧模4和圆环模头外侧模5的间隔)优选为1~5mm。气泡生成部2的间隙与发泡体成型部1的出口部的间隙之比,(发泡体成型部1的出口部的间隙)/(气泡生成部2的间隙)优选为4~20。另外,气泡生成部2的模头口径(气泡生成部2中的圆环模头外侧模5的内径)与发泡体成型部1的出口部的模头口径(发泡体成型部1的出口部处的圆环模头外侧模5的内径)之比(发泡体成型部1的出口部的模头口径)/(气泡生成部2的模头口径)优选为1.5~4.0。这些间隙、间隙比、模头口径、及模头口径比根据所制造的聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度、厚度适当确定。
通过使用前述那样的圆环模头D形成发泡体,从而即使构成发泡体的气泡比现有的情况更微细,也可以降低发泡体的表面平滑性,抑制发泡体表面中的大量波纹的产生。发明人等认为其原因在于,圆环模头D利用发泡体成型部1中的适度的滑动阻力而可以抑制气泡生成部2中的波纹的产生。此处所谓波纹是指,自圆环模头D产生的发泡体因体积膨胀而吸收圆周方向的线膨胀成分,从而可以起皱的大量山谷状的褶皱。
此处,优选在圆环模头D的气泡生成部2等那样的、模的气泡生成部中的含发泡剂混炼熔融树脂的排出速度(挤出速度)V变为50~300kg/cm2·小时、且圆环模头D等的在模近前处的树脂压力变为7MPa以上的条件下进行挤出发泡。
排出速度V小于50kg/cm2·小时时,难以得到气泡的微细化、高发泡倍率的发泡体。另一方面,排出速度V大于300kg/cm2·小时时,在气泡生成部含发泡剂混炼熔融树脂发热,引起气泡破裂,发泡倍率易降低。另外,有时在发泡体的表面易产生褶皱状的波纹,气泡直径变得不均匀,发泡体的表面平滑性降低。排出速度V可以根据圆环模头等的模的气泡生成部的截面积及挤出树脂质量(排出量)适当调节。
此处,含发泡剂混炼熔融树脂的排出速度V(kg/cm2·小时)为根据下述式子定义的值:
V=挤出树脂质量/模气泡生成部截面积·时间。
上述挤出树脂质量是指自模挤出的含发泡剂混炼熔融树脂的总质量。因此,上述挤出树脂质量为热塑性树脂组合物(不包括发泡剂的原料)和发泡剂的总量。另外,上述挤出树脂质量可以用每1小时内的排出量(kg/小时)来表示。上述模气泡生成部截面积是指模的气泡生成部的截面积。上述式中的“时间”为含发泡剂混炼熔融树脂挤出所需要的时间(其中,用每1小时内的排出量表示上述挤出树脂质量时,“时间”为1)。
排出速度V优选为70~250kg/cm2·小时,更优选为100~200kg/cm2·小时。圆环模头D近前处的树脂压力优选为7MPa以上且20MPa以下。利用基于前述条件的挤出发泡,可以提高树脂成分的发泡性,可以使气泡微细化,可以提高气泡膜的强度。利用这些条件,所得发泡体的进行二次加工时的加工性提高,例如对该发泡体进行切割加工所得片材状的发泡体的表面平滑性变得优异。作为气泡生成部的截面积的调整方法,可以举出如下两种方法:改变模的气泡生成部的长度(平模的情况下)、口径(外侧模的内径)(圆环模头的情况下)的方法;和改变模的气泡生成部的间隔(气泡生成部中的模间的间隔)(平模或圆环模头的情况下)的方法。
模近前处的树脂压力低于7MPa时,在比模的气泡生成部更近前的位置气泡生成开始,有时无法得到良好的发泡体。另外,模近前处的树脂压力高于20MPa时,有时挤出机的负荷变得过高。另外,近前处的树脂压力高于20MPa时,注入压力变得过高,有时无法压入发泡剂。模近前处的树脂压力可以根据熔融树脂粘度、挤出排出量和圆环模头气泡生成部截面积来适当调节。进而,熔融树脂粘度可以根据配混树脂组合物的粘度、发泡剂的添加量及熔融树脂温度来适当调节。
需要说明的是,熔融树脂温度是指,利用以与含发泡剂混炼熔融树脂直接接触的形式安装于测定圆环模头D等的模近前处的树脂压力的直管模的热电偶测定的含发泡剂混炼熔融树脂的温度。
熔融树脂温度为比构成原料的聚烯烃系树脂的熔点高10℃~20℃的范围时,在提高发泡性方面为优选。熔融树脂温度接近于聚烯烃系树脂的熔点时,聚烯烃系树脂的结晶化开始,有时粘度急剧地上升,挤出条件变得不稳定,或者挤出机的负荷上升。相反地,熔融树脂温度过高时,发泡后的树脂固化无法追随发泡速度,有时无法充分地提高发泡倍率。
聚烯烃系树脂发泡片材的制造中使用发泡剂。作为上述发泡剂,没有特别限定,可以使用各种公知的发泡剂。作为上述发泡剂,例如可以举出丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、环戊二烯、正己烷、石油醚等烃;丙酮、甲基乙基酮等酮类;甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;二甲醚、乙醚、二丙醚、甲基乙基醚等低沸点的醚化合物;三氯单氟甲烷、二氯二氟甲烷等含卤素烃;二氧化碳、氮气、氨等无机气体等。这些发泡剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
前述发泡剂中,优选无机气体,更优选二氧化碳。对于二氧化碳,通过使用超临界状态、亚临界状态、或液化了的二氧化碳,与使用除此以外的形态的二氧化碳得到的现有的树脂发泡片材相比,可以得到具有更微细气泡的聚烯烃系树脂发泡片材。作为前述发泡剂,特别优选使用超临界状态的二氧化碳。通过使用超临界状态的二氧化碳,可以增大树脂成分中的二氧化碳的含浸量,与使用超临界状态以外的形态的二氧化碳得到的聚烯烃系树脂发泡片材相比,可以得到具有更微细气泡的聚烯烃系树脂发泡片材。可以提高具有微细气泡的聚烯烃系树脂发泡片材的表面平滑性、柔软性。需要说明的是,二氧化碳在31℃的临界温度以上及7.4MPa的临界压力以上时变为超临界状态。
压入挤出机内的发泡剂的量可以根据聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度适当调整。但是,压入挤出机内的发泡剂少时,聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度变高,有时轻质性及柔软性降低。另一方面,压入挤出机内的发泡剂多时,压入挤出机内的发泡剂在模内产生发泡,有时在聚烯烃系树脂发泡片材中产生大的空隙。因此,发泡剂的量相对于聚烯烃系树脂发泡片材的树脂原料(构成原料的树脂成分)100质量份优选为1~10质量份,更优选为2~8质量份,进一步优选为3~6质量份。
在聚烯烃系树脂发泡片材的原料中可以含有前述气泡成核剂。
上述气泡成核剂的量少时,难以增加聚烯烃系树脂发泡片材的气泡数,有时聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径变大。另一方面,上述气泡成核剂的量多时,引起二次凝聚,有时挤出产生发泡不良等。因此,上述气泡成核剂的量相对于聚烯烃系树脂发泡片材的树脂原料(构成原料的树脂成分)100质量份优选为0.01~15质量份,更优选为0.1~12质量份。
可以通过将上述气泡成核剂与聚烯烃系树脂发泡片材的其他成分混合而以原料混合物的形式供给到挤出机等发泡成型机内,也可以将上述气泡成核剂与聚烯烃系树脂发泡片材的其他成分分别供给到挤出机内。另外,为了提高操作的容易性、防止由粉体飞散而导致的制造环境污染、而且提高树脂成分中的分散性,优选的是,上述气泡成核剂预先与基材树脂混合进行成型从而以母料的形式供给到挤出机内。上述母料通常可以通过在热塑性的基材树脂中以高浓度精炼上述气泡成核剂、并形成颗粒状从而得到。对于上述基材树脂,与关于含有其他添加剂的母料说明同样。
另外,如前述那样,优选利用挤出发泡成型法制造聚烯烃系树脂发泡片材后,将由前述挤出发泡成型法得到的聚烯烃系树脂发泡片材的至少1个面的表皮进行切断或切削(切割加工)。由此,可以从聚烯烃系树脂发泡片材的至少1个面去除比聚烯烃系树脂发泡片材的内部的表观密度更高的表皮,在上述至少1个面的整个面使气泡截面露出。由此,可以得到厚度精度、表面平滑性优异、更柔软且与粘合剂的粘接性优异的聚烯烃系树脂发泡片材。
另外,也可以将聚烯烃系树脂发泡片材的两面(表面及背面)的表皮进行切断或切削。由此,可以从聚烯烃系树脂发泡片材的两面去除比聚烯烃系树脂发泡片材的内部的表观密度更高的表皮,在上述两面的整个面上使气泡截面露出。在两面的整个面上使气泡截面露出的聚烯烃系树脂发泡片材可以作为粘合带用基材及密封材料用基材适当使用。
作为表皮的切断或切削的方法,可以使用公知的切割方法等,例如可以采用下述方法:使用切割器、片皮机切断表皮的方法;使用喷砂切削表皮的方法等。聚烯烃系树脂发泡片材由于由前述树脂组合物构成,所以切断、切削等加工性优异。
工序温度、工序压力、工序时间及制造设备这样的其他制造条件根据使用原料等适当设定。另外,只要能得到所期望的物性,使用原料可以单独使用,也可以组合多种原料来使用。
本发明的制造方法为能制造前项中所说明的本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的挤出发泡成型法的一个例子,为能够容易地制造本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的方法。但是,本发明的制造方法也可以用于本发明的聚烯烃系树脂发泡片材以外的聚烯烃系树脂发泡片材的制造。
本发明的制造方法的特征在于,其为聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,将含有熔体流动速率为0.2~5g/10分钟的范围的聚丙烯系树脂100质量份、和熔体流动速率为0.2~15g/10分钟的范围的聚乙烯系塑性体25~400质量份的聚烯烃系树脂组合物与作为发泡剂的超临界状态的二氧化碳气体一起在挤出机内进行熔融混炼,使所得混炼物自安装于前述挤出机前端的模挤出发泡,从而得到聚烯烃系树脂发泡片材。
即,对于本发明的制造方法,在能够制造前项中所说明的本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的挤出发泡成型法中,作为上述树脂成分,使用含有熔体流动速率为0.2~5g/10分钟的范围的聚丙烯系树脂20~80质量%、和熔体流动速率为0.2~15g/10分钟的范围的聚乙烯系塑性体20~80质量%的聚烯烃系树脂组合物,作为上述发泡剂,使用超临界状态的二氧化碳气体。而且,在本发明的制造方法中,将上述聚烯烃系树脂组合物与上述超临界状态的二氧化碳气体一起在挤出机内进行熔融及混炼,使所得混炼物自安装于上述挤出机前端的模挤出发泡,从而得到聚烯烃系树脂发泡片材。需要说明的是,对于本发明的制造方法的第1方案中的挤出机的例子及优选方案、模的例子及优选方案、挤出发泡的优选条件、发泡剂(二氧化碳)的优选量、气泡成核剂的例子、气泡成核剂的优选量、挤出发泡后的切断或切削等,与能够制造前项中所说明的本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的挤出发泡成型法同样。
上述制造方法中使用的聚丙烯系树脂具有0.2~5g/10分钟的范围的熔体流动速率(MFR)。
上述制造方法中使用的聚丙烯系树脂的熔体流动速率小于0.2g/10分钟时,有时挤出机的负荷变大,生产率降低,或无法使含有发泡剂(二氧化碳气体)的熔融了的聚烯烃系树脂组合物在模内顺利地流动,在所得聚烯烃系树脂发泡片材的表面产生不均,外观降低。
上述制造方法中使用的聚丙烯系树脂的熔体流动速率大于5g/10分钟时,有时模(例如圆环模头)近前处的树脂压力降低,模中的应生成气泡的部分(例如圆环模头的气泡生成部)处的树脂压力(聚烯烃系树脂组合物的压力)也降低,因此,在模中的应生成气泡的部分的近前处生成气泡,在比模中的应生成气泡的部分更靠近出口侧的部分(例如圆环模头的发泡体成型部)破泡急剧地产生,由此发泡性降低。结果,有时所得聚烯烃系树脂发泡片材的外观降低,或者无法得到聚烯烃系树脂发泡片材。
对于上述聚丙烯系树脂的例子及优选方案,如“聚丙烯系树脂”的项中所述那样,只要具有上述范围的熔体流动速率就不特别限定其构成。上述聚丙烯系树脂的更优选的熔体流动速率的范围为0.2~4g/10分钟的范围,上述制造方法中使用的聚丙烯系树脂的更优选的熔体流动速率的范围为0.3~3.5g/10分钟的范围。
聚丙烯系树脂的熔体流动速率在单独使用一种聚丙烯系树脂时,是指利用后述的测定方法测定该树脂的熔体流动速率并得到的。
另外,聚丙烯系树脂的熔体流动速率在混合二种以上的聚丙烯系树脂使用时,是指利用后述的测定方法测定各自聚丙烯系树脂的熔体流动速率,由各个熔体流动速率的值如下述那样算出的。
即,聚丙烯系树脂为n种聚丙烯系树脂(聚丙烯系树脂1~n)的混合物的情况下,将聚丙烯系树脂1的熔体流动速率设为MFR1、聚丙烯系树脂2的熔体流动速率设为MFR2、···聚丙烯系树脂n的熔体流动速率设为MFRn,并且将混合物中的聚丙烯系树脂1的含有率设为C1、混合物中的聚丙烯系树脂2的含有率设为C2、···混合物中的聚丙烯系树脂n的含有率设为Cn。需要说明的是,聚丙烯系树脂1~n的各自的含有率为将聚丙烯系树脂n的各自的质量除以混合物(聚丙烯系树脂1~n整体)的质量得到的。而且,聚丙烯系树脂的熔体流动速率根据下述式子算出:
熔体流动速率(g/10分钟)
=(MFR1)C1×(MFR2)C2×···×(MFRn)Cn。
上述制造方法中,由于可以得到含有聚乙烯系塑性体的聚烯烃系树脂发泡片材,所以对于聚烯烃系树脂发泡片材,可以维持柔软性、且导入适当的拉伸强度及与粘合剂的粘接性。
上述制造方法中使用的聚乙烯系塑性体具有0.2~15g/10分钟的范围的熔体流动速率。
上述制造方法中使用的聚乙烯系塑性体的熔体流动速率小于0.2g/10分钟时,有时挤出机的负荷变大,生产率降低,或含有发泡剂(二氧化碳气体)的熔融了的聚烯烃系树脂组合物在模内无法顺利地流动,所得聚烯烃系树脂发泡片材的表面产生不均,外观降低。
上述制造方法中使用的聚乙烯系塑性体的熔体流动速率大于15g/10分钟时,有时模(例如圆环模头)近前处的树脂压力降低,模中的应生成气泡的部分(例如圆环模头的气泡生成部)处的树脂压力也降低,因此,在模中的应生成气泡的部分的近前处生成气泡,在比模中的应生成气泡的部分更靠近出口侧的部分(例如圆环模头的发泡体成型部)破泡急剧地产生,由此发泡性降低。结果,有时所得聚烯烃系树脂发泡片材的外观降低,或者无法得到聚烯烃系树脂发泡片材。
上述聚乙烯系塑性体的例子及优选方案如“聚乙烯系塑性体”的项中所述,上述聚乙烯系塑性体的更优选的熔体流动速率的范围为0.3~15g/10分钟的范围,上述聚乙烯系塑性体的更优选的熔体流动速率的范围为0.5~13g/10分钟的范围。
上述制造方法中的聚丙烯系树脂及聚乙烯系塑性体的使用比例在将树脂成分设为100质量%时,分别为20~80质量%及20~80质量%。
聚乙烯系塑性体少于20质量%时,聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度升高,有时无法得到柔软性良好的聚烯烃系树脂发泡片材、或者无法看到提高聚烯烃系树脂发泡片材与粘合剂的粘接性的效果。聚乙烯系塑性体大于80质量%时,有时聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度降低,无法得到拉伸强度良好的聚烯烃系树脂发泡片材。树脂成分中的聚乙烯系塑性体的含量更优选为25质量%以上,而且更优选为70质量%以下。树脂成分中的聚乙烯系塑性体的含量更优选为30质量%以上,而且更优选为小于50质量%。
上述制造方法中使用的聚烯烃系树脂组合物还可以含有热塑性弹性体。通过含有热塑性弹性体,可以维持柔软性等、且扩大挤出时的成型条件。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材含有聚丙烯系树脂、聚乙烯系塑性体和热塑性弹性体作为树脂成分时,优选热塑性弹性体的含量相对于树脂成分为5~40质量%。热塑性弹性体的含量小于5质量%时,有时无法得到使用热塑性弹性体所产生的效果。另一方面,热塑性弹性体的含量大于40质量%时,有时聚烯烃系树脂发泡片材的硬度过度降低,无法得到所期望的拉伸强度。另外,此时,聚烯烃系树脂发泡片材与粘合剂的粘接性的提高效果有时变得不充分。热塑性弹性体的含量的优选范围为10~30质量%。
上述制造方法中使用的聚烯烃系树脂组合物可以含有聚丙烯系树脂、聚乙烯系塑性体及热塑性弹性体以外的其他树脂成分。聚烯烃系树脂组合物中,聚丙烯系树脂、聚乙烯系塑性体及热塑性弹性体的总量所占的比例优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上。
作为这样其他的树脂成分,可以举出除了聚丙烯系树脂、聚乙烯系塑性体及热塑性弹性体以外的、烯烃均聚物、或以烯烃系聚合性单体作为主要成分的、烯烃系聚合性单体与跟其能共聚的其他单体的共聚物。
作为上述其他树脂成分,更具体而言,例如可以举出支链状低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等之类的聚合物。只要不对所期望的物性产生影响,可以单独使用上述其他树脂成分,也可以组合使用2种以上。
上述制造方法中,作为发泡剂,可以使用超临界状态的二氧化碳。通过使用超临界状态的二氧化碳,可以增大聚烯烃系树脂组合物中的二氧化碳的含浸量,与使用超临界状态以外的形态的二氧化碳得到的聚烯烃系树脂发泡片材相比,可以得到具有更微细的气泡的发泡体。可以提高具有微细气泡的聚烯烃系树脂发泡片材的表面平滑性、柔软性。
上述热塑性弹性体的例子及优选方案如“热塑性弹性体”的项中所述,上述热塑性弹性体的熔体流动速率优选为0.2~15g/10分钟的范围。上述热塑性弹性体的熔体流动速率在上述范围外时,有时与上述聚丙烯系树脂的熔体流动速率为0.2~5g/10分钟的范围外时产生同样的不良影响。
根据本发明的制造方法,可以得到表观密度为30~100kg/m3、且平均气泡直径为0.02~0.2mm的、加工性优异的聚烯烃系树脂发泡片材。根据上述制造方法,可以得到满足上述特征的聚烯烃系树脂发泡片材,即,厚度为1~5mm的聚烯烃系树脂发泡片材。根据上述制造方法,例如可以得到满足上述特征的聚烯烃系树脂发泡片材,即,在其表面整个面上露出了气泡截面的聚烯烃系树脂发泡片材。另外,根据上述制造方法,可以得到具有半独立半连续气泡结构或连续气泡结构的聚烯烃系树脂发泡片材。
<聚烯烃系树脂发泡片材的用途>
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材、或利用本发明的制造方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材与现有聚烯烃系树脂发泡片材相比,可以维持基本相同水平的充分的柔软性、且提高拉伸特性、及与粘合剂的粘接性。因此,可以将上述聚烯烃系树脂发泡片材作为构成粘合带的粘合带用基材(粘合带基材)、及构成密封材料的密封材料用基材适当使用。
本发明的粘合带包含上述粘合带用基材或密封材料用基材和配置于上述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面上的粘合剂。另外,使用本发明的密封材料用基材可以实现密封材料。上述粘合带及密封材料由于使用本发明的聚烯烃系树脂发泡片材,所以与现有粘合带及密封材料相比,可以维持基本相同水平的充分的柔软性、且提高拉伸特性、及粘合带用基材或密封材料用基材与粘合剂的粘接性。另外,通过使用本发明的聚烯烃系树脂发泡片材,可以提供与被粘物的被粘面的追随性、缓冲性及密封性优异、剥离时不易断裂的高品质的粘合带及密封材料。
这样的粘合带及密封材料可以适当用于液晶电视、手机等电子设备用。
构成上述粘合带的聚烯烃系树脂发泡片材(粘合带基材用发泡体、或密封基材用发泡体)优选含有前述特定比例的乙烯系塑性体作为树脂成分。上述情况下,聚烯烃系树脂发泡片材与树脂成分由聚烯烃系树脂和热塑性弹性体构成的现有的聚烯烃系树脂发泡片材相比,与粘合剂的粘接性提高。因此,不易产生聚烯烃系树脂发泡片材与粘合剂之间的剥离,将粘合带自被粘物剥离时可以防止在被粘物中的粘合剂残留。因此,还可以扩大粘合带中使用的粘合剂的选择范围。
上述粘合带可以通过在上述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面上层叠粘合剂的层(粘合剂层)来制造。更具体而言,上述粘合带可以通过如下方法制造:将粘合剂直接涂于上述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面上,形成粘合剂的层,进而在形成的粘合剂的层的表面上层叠例如涂布了有机硅的剥离纸的方法;在剥离纸上形成粘合剂的层,将剥离纸上的形成有粘合剂的层的面粘附于上述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面的方法;作为更简便的方法的、将市售的双面胶带的一个粘合面(形成有粘合剂的层的面)粘附于上述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面的方法等。
需要说明的是,本发明的粘合带可以为在上述粘合带用基材或密封材料用基材的两面(表面及背面)上配置有粘合剂的双面胶带。另外,上述双面胶带优选在将表面及背面的表皮切断或切削而成的聚烯烃系树脂发泡片材的表面及背面具有粘合剂层。
上述粘合剂的层的厚度过厚时,有时将上述粘合带自被粘物剥离时,粘合剂易于残留在被粘物上,或者难以进行上述粘合带的位置调整。另一方面,上述粘合剂的层的厚度过薄时,有时上述粘合带无法维持充分的粘合力。因此,上述粘合剂的层的厚度优选为5~100μm,更优选为8~50μm,进一步优选为10~40μm。
作为上述粘合带中使用的粘合剂,可以使用通常使用的公知的粘合剂。作为上述粘合剂,例如可以举出橡胶系粘合剂、丙烯酸类粘合剂、有机硅系粘合剂、聚酯系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、氟系粘合剂等。这些粘合剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。作为上述粘合剂,优选与本发明的聚烯烃系树脂发泡片材的粘接性优异、对被粘物的粘接性及剥离性的调整容易的丙烯酸类粘合剂,更优选以(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要成分的丙烯酸类粘合剂。本发明中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
实施例
以下根据实施例及比较例具体地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
(聚丙烯系树脂、聚乙烯系塑性体、及热塑性弹性体的熔体流动速率)
聚丙烯系树脂、聚乙烯系塑性体、及热塑性弹性体的熔体流动速率的熔体质量流动速率(以下适当简单记作“MFR”)使用株式会社东洋精机制作所制造的“SEMI AUTOMATIC MELT FLOW INDEX2A”(商品名),根据JISK 7210:1999“塑料―熱可塑性塑料のメルトマスフローレイト(MFR)及メルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法(塑料-热塑性塑料的熔体质量流动速率(MFR)及熔体体积流动速率(MVR)的试验方法)”的B法中记载的方法来测定。聚丙烯系树脂及热塑性弹性体的MFR的测定条件如下:试样的质量为3~8g,预热时间为270秒,负荷保持时间为30秒,试验温度为230℃,试验负荷为21.18N。聚乙烯系塑性体的MFR的测定条件如下:试样的质量为3~8g,预热时间为270秒,负荷保持时间为30秒,试验温度为190℃,试验负荷为21.18N。试样的试验次数为3次,3次的测定值的平均为熔体质量流动速率(g/10分钟)的值。
(聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度)
聚烯烃系树脂发泡片材的表观密度利用JIS K 7222:2005“发泡塑料及橡胶―表观密度的求出方法(発泡プラスチック及びゴム―見掛け密度の求め法)”记载的方法测定。即,以不改变具有100cm3以上的体积的试验片的材料的原有单元结构的方式,切断该试验片,测定该切断了的试验片的质量,由下式出表观密度。
表观密度(kg/m3)=(试验片质量(g)/试验片体积(mm3))×106
测定用的试验片是通过由成型后经过72小时以上的试样(聚烯烃系树脂发泡片材)切出35cm×100cm的断片,将该断片在温度23±2℃、湿度50±5%的气氛条件下放置16小时以上从而进行状态调节得到的试验片。
(聚烯烃系树脂发泡片材的厚度)
对于聚烯烃系树脂发泡片材的厚度,在片材宽度方向(TD方向)以30mm间隔测定12个点的厚度,并算出其平均值。厚度测定器以的尺寸测定聚烯烃系树脂发泡片材的厚度。作为聚烯烃系树脂发泡片材的厚度测定中使用的测定装置,可以使用Mitutoyo Corporation制造的thickness gauge(型号“NO.547-301”)。
(聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径)
聚烯烃系树脂发泡片材的平均气泡直径利用以下试验方法测定。用扫描型电子显微镜(株式会社日立制作所制,型号:S-3000N或HitachiHigh-Technologies Corporation制,型号:S-3400N)对将聚烯烃系树脂发泡片材从宽度方向中央部沿MD方向(挤出方向)、TD方向(与挤出方向垂直的宽度方向)切下的截面放大20~100倍并进行拍摄,印刷拍摄的图像。此时,调整前述扫描型电子显微镜的放大倍率,以使印刷后的照片上绘制的60mm直线上存在的气泡数为10~20个左右。将拍摄到的图像每4个图像印刷到1张A4纸张上,利用下式根据在与MD方向平行的任意一条直线、与TD方向平行的任意一条直线、及与MD方向及TD方向垂直的VD方向的任意一条直线(直线均为长度60mm)上存在的气泡数算出气泡的平均弦长(t)。
平均弦长t(mm)=60/(气泡数×印刷后的拍摄图像的倍率)
其中,在试验片的厚度薄、无法数出VD方向的长度60mm的气泡数时,数出30mm或20mm的气泡数并换算成60mm的气泡数。尽量避免任意直线只在接点处与气泡接触。气泡仅在接点处与任意直线接触时,直线上的气泡数中包含该气泡数。计测时,在各方向上各6个部位。
印刷后的拍摄图像的倍率是用Mitutoyo Corporation制造的“DIGIMATICCALIPER”将印刷后的拍摄图像上的比例尺计测到1/100mm单元并通过下式求出的。
印刷后的拍摄图像的倍率=比例尺实测值(mm)/比例尺的表示(mm)
然后,由下式算出各方向上的气泡直径d。
d(mm)=t/0.616
将这些气泡直径的算术平均作为平均气泡直径。即,由下式算出平均气泡直径。
平均气泡直径(mm)=(dMD+dTD+dVD)/3
此处,dMD:MD方向的气泡直径(mm)
dTD:TD方向的气泡直径(mm)
dVD:VD方向的气泡直径(mm)
(聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度及屈服点(最大点)伸长率)
聚烯烃系树脂发泡片材的拉伸强度及屈服点(最大点)伸长率如以下所述测定。首先,用JIS K 6251:2010中规定的哑铃状3号形的冲切刀片,将聚烯烃系树脂发泡片材的流动方向(MD方向(挤出方向))及宽度方向(TD方向)设为长度方向的试验片从聚烯烃系树脂发泡片材中冲切出各5片。将各试验片调节为在温度23±2℃、湿度50±5%的环境下16小时以上的状态下后,在状态调节环境下使用Tensilon万能试验机(型号“UCT-10T”、ORIENTECCo.,LTD制造)及万能试验机数据处理软件(商品名“UTPS-STD”、Softbrain株式会社制造),将初期的抓具的距离设为50mm,以试验速度500mm/分钟测定力及抓具之间的距离。然后,根据JIS K 6251:2010中规定的方法算出拉伸强度。即,拉伸强度TS(MPa)由下式算出。
TS=Fm/Wt
其中,TS:拉伸强度(MPa)
Fm:最大的力(N)
W:冲切刀片形的平行部分的宽度(mm)
t:平行部分的厚度(mm)
其中,屈服点(最大点)伸长率Ey(%)由初期及屈服点y处的抓具之间的距离根据下式算出。
Ey=(Ly-L0)/L0×100
其中,Ly:屈服点y处的抓具之间的距离(mm)
L0:初期的抓具之间的距离(mm)
屈服点y为拉伸应力达到最大值(拉伸强度)的时刻(最大点)。
(聚烯烃系树脂发泡片材的压缩50%时的压缩强度)
聚烯烃系树脂发泡片材的压缩50%时的压缩强度使用Tensilon万能试验机(型号“UCT-10T”、ORIENTEC Co.,LTD制造)及万能试验机数据处理软件(商品名“UTPS-STD”、Softbrain株式会社制造)测定。聚烯烃系树脂发泡片材的试验片的尺寸设为纵50mm×横50mm×厚2mm,压缩速度设为1mm/分钟(每1分钟的压缩板的移动速度为尽量接近于试验片的厚度的50%的速度)。试验片的厚度为2mm以上时,直接使用试验片进行测定,试验片的厚度小于2mm时,以总计的厚度约为2mm的方式重叠多个试验片进行测定。测定压缩试验片直至试验片的厚度达到初始的试验片的厚度的50%时的压缩强度。试验片数设为3个。试验片在温度23±2℃、湿度50±5%的环境下状态调节16小时以上后,在温度23±2℃、湿度50±5%的环境下进行测定。
压缩50%时的压缩强度根据下式算出。
σm=Fm/A0×103
其中,σm:压缩50%时的压缩强度(kPa)
Fm:变形率达到50%以内的最大的力(N)
A0:试验片的起始的截面积(mm2)
(聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度)
聚烯烃系树脂发泡片材的撕裂强度(tearing strength)根据JIS K6767:1999“发泡塑料-聚乙烯-试验方法”使用Tensilon万能试验机(型号“UCT-10T”、ORIENTEC Co.,LTD制造)及万能试验机数据处理软件(商品名“UTPS-STD”、Softbrain株式会社制造),并使用JIS K6767:1999中规定的试验片进行测定。试验速度设为500mm/分钟,卡盘间隔设为50mm。对于试验片,从聚烯烃系树脂发泡片材中,冲切出聚烯烃系树脂发泡片材的流动方向(MD方向)及宽度方向(TD方向)设为长度方向的试验片各5片,在温度23±2℃、湿度50±5%的环境下下状态调节16小时以上。状态调节后,试验片的测定在温度23±2℃、湿度50±5%的环境下进行。
撕裂强度根据下式算出。
撕裂强度(N/cm)=最大负荷(N)/试验片厚度(cm)
(聚烯烃系树脂发泡片材的连续气泡率)
聚烯烃系树脂发泡片材的连续气泡率基于ASTM D-2856-87测定。具体而言,使用株式会社岛津制作所制造的环式自动密度计测定试验片(纵50mm×横50mm×厚100mm)的体积V。另外,根据试验片的外形算出试验片的表观的体积V0。将体积V及V0代入下述式从而算出连续气泡率。
连续气泡率(%)=(V0-V)/V0×100
作为试验片,从聚烯烃系树脂发泡片材中切出多片纵50mm、横50mm的片材状样品,使用将切出的样品重叠而使其成为厚度约100mm的样品。需要说明的是,对于试验片,使试验片彼此之间尽可能不隔开间隙地摞起为约100mm的厚度。
〔实施例1〕
首先,在聚丙烯树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制造、商品名“PRIME PP(注册商标)E110G”、MFR:0.3g/10分钟)70质量%中加入聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS240T”、MFR:2.2g/10分钟、密度:0.88g/cm3)30质量%,制备配混树脂组合物(聚烯烃系树脂组合物)。在上述配混树脂组合物100质量份中混合含有70质量%的作为气泡成核剂的平均粒径13μm的滑石的母料10质量份、和颜料(炭黑)10质量份,制备聚烯烃系树脂发泡用组合物。
准备在口径为65mm的第一挤出机的前端连接有口径为75mm的第二挤出机而成的串联型挤出机,在第二挤出机的前端安装图1所示的圆环模头D。安装于第二挤出机的前端的圆环模头D的气泡生成部2的模头口径设为圆环模头D的气泡生成部2的间隔设为0.25mm(气泡生成部2的截面积:0.283cm2),发泡体成型部1的出口部的间隔设为3.4mm,发泡体成型部1的出口部的模头口径设为
在该串联型挤出机的第一挤出机中,将上述聚烯烃系树脂发泡用组合物供给到第一挤出机并熔融混炼。在第一挤出机的挤出方向的中途的位置,向第一挤出机内压入作为发泡剂的超临界状态的二氧化碳4.2质量份,将熔融状态的聚烯烃系树脂发泡用组合物和二氧化碳在第一挤出机内均匀地混合混炼,得到含有发泡剂的熔融树脂组合物。之后,将含有该发泡剂的熔融树脂组合物从第一挤出连续地供给到第二挤出机,在第二挤出机内,将含有发泡剂的熔融树脂组合物熔融混炼,同时冷却至适于发泡的树脂温度。
之后,在从前述尺寸的圆环模头D中排出量(挤出量)30kg/小时(排出速度(挤出速度)V=109kg/cm2·小时)、熔融树脂温度179℃、圆环模头D近前处的树脂压力(熔融树脂组合物的压力)11MPa的条件下,使熔融树脂组合物挤出发泡,圆环模头D的发泡体成型部1中,成型为圆筒状的发泡体(聚烯烃系树脂发泡用组合物的发泡体),将其添加到用于冷却成型后的圆筒状的发泡体的芯棒上,并由通风对该发泡体的外面吹附空气,从而进行冷却成型。利用切割器由芯棒上的一点将圆筒状的发泡体切开,得到厚度2mm的聚烯烃系树脂发泡片材。
由前述方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材没有波纹的产生,表面平滑性优异。需要说明的是,前述波纹是指自圆环模头产生的发泡体因体积膨胀而吸收圆周方向的线膨胀成分,从而可以起皱的大量山谷状的褶皱。
将所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工(对表皮进行切断或切削),去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面通过切割加工使气泡截面露出的连续气泡率为88%、且0.7mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔实施例2〕
将聚丙烯树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制造、商品名“PRIME PP(注册商标)E110G”)的用量改变为60质量%,聚乙烯系塑性体(Japan PolyethyleneCorporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS240T”)的用量改变为40质量%,在熔融树脂温度178℃、圆环模头D近前处的树脂压力8MPa的条件下进行挤出发泡,除此之外,与实施例1同样地得到厚度2.1mm的聚烯烃系树脂发泡片材。由前述方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材没有波纹的产生,表面平滑性优异。
将所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面利用切割加工使气泡截面露出的连续气泡率为93%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔实施例3〕
将实施例2中得到的厚度2.1mm的聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面利用切割加工使气泡截面露出的连续气泡率为93%、且0.5mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔实施例4〕
使用聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS571”、MFR:12g/10分钟、密度:0.907g/cm3)代替聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS240T”),将圆环模头D近前处的树脂压力改变为11MPa,除此之外,与实施例2同样地,得到厚度1.9mm的聚烯烃系树脂发泡片材。利用前述方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材没有波纹的产生,表面平滑性优异。
将所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面经过切割加工的连续气泡率为88%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔实施例5〕
使用聚丙烯树脂(Borealis公司制造、商品名“Daploy WB135HMS”、MFR:2.4g/10分钟)代替聚丙烯树脂(Prime Polymer Co.,Ltd.制造、商品名“PRIME PP(注册商标)E110G”),将熔融树脂温度改变为177℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为9MPa,除此之外,与实施例2同样地,得到厚度2.0mm的聚烯烃系树脂发泡片材。利用前述方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材没有波纹的产生,表面平滑性优异。
将所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面经过切割加工的连续气泡率为89%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔实施例6〕
将聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS240T”)的用量改变为20质量%,将作为非交联乙烯-丙烯-二烯共聚物弹性体的热塑性弹性体(三菱化学株式会社制造、商品名“Thermorun(注册商标)Z101N”、MFR:11g/10分钟)20质量%加入到配混树脂组合物中,将熔融树脂温度改变为177℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为10MPa,除此之外,与实施例2同样地,得到厚度1.9mm的聚烯烃系树脂发泡片材。利用前述方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材没有波纹的产生,表面平滑性优异。
将所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面经过切割加工的连续气泡率为88%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔实施例7〕
使用聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“KernelKS571”、MFR:12g/10分钟、密度:0.907g/cm3)代替聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS240T”),使用热塑性弹性体(Prime Polymer Co.,Ltd.制造、商品名“PrimeTPO(注册商标)R110E”、MFR:1.5g/10分钟)代替热塑性弹性体(三菱化学株式会社制造、商品名“Thermorun(注册商标)Z101N”、MFR:11g/10分钟),将熔融树脂温度改变为178℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为12MPa,除此之外,与实施例6同样地,得到厚度1.9mm的聚烯烃系树脂发泡片材。利用前述方法得到的聚烯烃系树脂发泡片材没有波纹的产生,表面平滑性优异。
将所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面经过切割加工的连续气泡率为88%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔比较例1〕
使用聚丙烯树脂(Japan Polypropylene Corporation制造、商品名“Newstren(注册商标)SH9000”、MFR:0.3g/10分钟)代替聚丙烯树脂(Prime PolymerCo.,Ltd.制造、商品名“PRIME PP(注册商标)E110G”),使用作为非交联乙烯-丙烯-二烯共聚物弹性体的热塑性弹性体(三菱化学株式会社制造、商品名“Thermorun(注册商标)Z101N”、MFR:11g/10分钟)代替聚乙烯系塑性体,将熔融树脂温度改变为176℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为9.8MPa,除此之外,与实施例2同样地,得到厚度2.1mm的聚烯烃系树脂发泡片材。
将利用前述方法所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面利用切割加工使气泡截面露出的连续气泡率为90%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔比较例2〕
使用作为非交联乙烯-丙烯-二烯共聚物弹性体的热塑性弹性体(三菱化学株式会社制造、商品名“Thermorun(注册商标)Z101N”、MFR:11g/10分钟)代替聚乙烯系塑性体,将熔融树脂温度改变为179℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为8.6MPa,除此之外,与实施例2同样地,得到厚度2.5mm的聚烯烃系树脂发泡片材。
将利用前述方法所得聚烯烃系树脂发泡片材的两面利用片皮机进行切割加工,去除聚烯烃系树脂发泡片材的两面的表皮,得到两面利用切割加工使气泡截面露出的连续气泡率为85%、且1mm的厚度的聚烯烃系树脂发泡片材。
〔比较例3〕
使用聚丙烯树脂(Japan Polypropylene Corporation制造、商品名“Newfoamer FTS3000”、MFR:10g/10分钟)代替聚丙烯树脂(Prime PolymerCo.,Ltd.制造、商品名“PRIME PP(注册商标)E110G”),将熔融树脂温度改变为176℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为13MPa,除此之外,与实施例2同样地,进行挤出发泡,但无法进行片材化。
〔比较例4〕
使用聚丙烯树脂(Japan Polypropylene Corporation制造、商品名“Newfoamer FTS3000”、MFR:10g/10分钟)代替聚丙烯树脂(Prime PolymerCo.,Ltd.制造、商品名“PRIME PP(注册商标)E110G”),将熔融树脂温度改变为177℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为12MPa,除此之外,与比较例2同样地,进行挤出发泡,但无法进行片材化。
〔比较例5〕
使用聚乙烯系塑性体(Dow Chemical Company制造、商品名“VERSIFY(注册商标)4301”、MFR:25g/10分钟、密度:0.868g/cm3)代替聚乙烯系塑性体(Japan Polyethylene Corporation制造、商品名“Kernel(注册商标)KS240T”),将熔融树脂温度改变为177℃,将圆环模头D近前处的树脂压力改变为9MPa,除此之外,与实施例2同样地,进行挤出发泡,但无法进行片材化。
(聚烯烃系树脂发泡片材的、与粘合剂的粘接性(粘合力)的评价(剥离试验))
本说明书中,聚烯烃系树脂发泡片材和粘合剂的剥离试验如下:将市售的双面胶带(住友3M株式会社制造、丙烯酸类粘合剂的双面胶带、商品名“9415PC”)裁切成宽20mm、长度150mm,用质量2kg的橡胶辊往复1次地将所得胶带粘贴在各实施例及比较例1和2中得到的聚烯烃系树脂发泡片材的一面。将粘贴有双面胶带的聚烯烃系树脂发泡片材在温度23℃、湿度50%的条件下静置30分钟,然后使用Orientec Co.,Ltd.制造的Tensilon万能试验机(型号“UCT-10T”)以试验速度300mm/分钟、剥离距离120mm,在聚烯烃系树脂发泡片材和粘合剂之间进行180度剥离试验测定剥离强度。即,将聚烯烃系树脂发泡片材相对于双面胶带剥离180°的粘合力(N/20mm)设为剥离强度,根据该剥离强度评价粘合剂和聚烯烃系树脂发泡片材的粘接性。
(聚烯烃系树脂发泡片材上的粘合剂和聚碳酸酯板的剥离后的残胶评价)
本说明书中,制造在各实施例及比较例1和2中得到的聚烯烃系树脂发泡片材的一面粘贴有市售的双面胶带(住友3M株式会社制造、丙烯酸类粘合剂的双面胶带、商品名“9415PC”)而成的粘合带(粘合片材)。将所得粘合片材裁切成宽20mm、长度150mm,用质量2kg的橡胶辊使其往复1次地粘贴于聚碳酸酯板,在温度23℃、湿度50%的条件下静置30分钟,然后用OrientecCo.,Ltd.制造的Tensilon万能试验机(型号“UCT-10T”),以试验速度300mm/分钟、剥离距离120mm,在粘合片材和聚碳酸酯板之间进行180度剥离试验。之后,对于残留在聚碳酸酯板上的粘合剂(残胶),以目视进行确认。将没有残胶的情况设为“○”,对于确认到残胶的情况,相对于粘合片材的面积(宽20mm×长度150mm),将残胶的面积小于5%的情况设为“△”、将残胶的面积为5%以上的情况设为“×”。
以下表1示出实施例及比较例中得到的聚烯烃系树脂发泡片材的评价结果。
[表1]
根据以上的评价结果显示,实施例1~7中得到的聚烯烃系树脂发泡片材与比较例1及2中得到的聚烯烃系树脂发泡片材相比,拉伸强度及撕裂强度优异。另外,实施例1~7中得到的聚烯烃系树脂发泡片材与比较例1及2中得到的聚烯烃系树脂发泡片材相比,还显示出拉伸试验中的屈服点伸长率优异。进而,实施例1~7中得到的聚烯烃系树脂发泡片材与比较例1和2中得到的聚烯烃系树脂发泡片材相比,还显示出与粘合剂的粘接性(剥离强度)优异。另外,实施例1~7中得到的聚烯烃系树脂发泡片材显示出具有与比较例中得到的聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性(压缩50%时的压缩强度充分低的特性)。
具体而言,使用熔体流动速率高于5g/10分钟的聚丙烯系树脂的比较例3及4的方法、以及使用熔体流动速率高于15g/10分钟的聚乙烯系塑性体的比较例5的方法中,无法进行片材化,无法得到聚烯烃系树脂发泡片材。相对于此,本发明的实施例1~10的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法可以与现有的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法同样地进行片材化,可以得到聚烯烃系树脂发泡片材。
另外,实施例1~7中得到的聚烯烃系树脂发泡片材可以维持与比较例1及2中得到的聚烯烃系树脂发泡片材为基本相同水平的充分的柔软性,而且提高由聚烯烃系树脂和热塑性弹性体而成的树脂成分构成的现有的聚烯烃系树脂发泡片材中的差的片材的伸长率。进而,现有的连续气泡率高的发泡片材的拉伸强度、撕裂强度弱,加工时的操作性差,但实施例1~7中得到的聚烯烃系树脂发泡片材的这些拉伸强度及撕裂强度也在可以维持连续气泡率高的状态不变的情况下得到提高。
因此,可知本发明的聚烯烃系树脂发泡片材可以作为粘合带及密封材料的基材适当使用。
附图标记说明
1 发泡体成型部
2 气泡生成部
3 含发泡剂混炼熔融树脂流路部
4 圆环模头内侧模
5 圆环模头外侧模
D 圆环模头
Claims (19)
1.一种聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于,
表观密度为30~100kg/m3,
厚度为0.1~3.0mm,
平均气泡直径为0.02~0.2mm,
压缩50%时的压缩强度为20~100KPa,且
拉伸强度为800~2000KPa。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其撕裂强度为20~120N/cm。
3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其屈服点伸长率为90~200%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其中,所述聚烯烃系树脂发泡片材含有20~80质量%的聚烯烃系树脂、20~80质量%的聚乙烯系塑性体作为树脂成分。
5.根据权利要求4所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其中,作为树脂成分,还含有热塑性弹性体。
6.根据权利要求4或5所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其中,所述聚乙烯系塑性体具有0.85~0.91g/cm3的密度。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其中,所述聚乙烯系塑性体为乙烯与α-烯烃的共聚物。
8.根据权利要求7所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其中,所述α-烯烃为选自由1-丁烯、1-己烯、及1-辛烯组成的组中的至少1种。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其是将所述聚烯烃系树脂发泡片材的至少1个面的表皮进行切断或切削而成的。
10.一种粘合带用基材,其包含权利要求1~9中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材。
11.一种密封材料用基材,其包含权利要求1~9中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材。
12.一种粘合带,其包含:
权利要求10所述的粘合带用基材或权利要求11所述的密封材料用基材;和
配置于所述粘合带用基材或密封材料用基材的至少一个面上的粘合剂。
13.根据权利要求12所述的粘合带,其中,所述粘合带为电子设备用的粘合带。
14.一种聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其特征在于,将含有熔体流动速率为0.2~5g/10分钟的范围的聚丙烯系树脂20~80质量%、和熔体流动速率为0.2~15g/10分钟的范围的聚乙烯系塑性体20~80质量%的聚烯烃系树脂组合物与作为发泡剂的超临界状态的二氧化碳气体一起在挤出机内进行熔融混炼,使所得混炼物自安装于所述挤出机前端的模挤出发泡,从而得到聚烯烃系树脂发泡片材。
15.根据权利要求14所述的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其中,所述聚烯烃系树脂组合物还含有热塑性弹性体。
16.根据权利要求14或15所述的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其中,所述模为具有气泡生成部和发泡体成型部的环状模。
17.根据权利要求14~16中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其中,所述聚烯烃系树脂发泡片材具有30~100kg/m3的范围的表观密度、且具有0.02~0.2mm的范围的平均气泡直径。
18.根据权利要求14~17中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其中,所述聚烯烃系树脂发泡片材具有半独立半连续气泡结构或连续气泡结构。
19.根据权利要求14~18中任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材的制造方法,其中,所述聚烯烃系树脂发泡片材为粘合带基材用的发泡体。
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