CN106103557A - 低粘合性发泡片 - Google Patents
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Abstract
提供即使厚度非常小也发挥优异的冲击吸收性的发泡片。对于本发明的发泡片而言,其厚度为30~500μm,其是由表观密度为0.2~0.7g/cm3、平均泡孔直径为10~150μm的发泡体构成的发泡片,在使用钟摆型冲击试验机的冲击吸收性试验中,说明书中所定义的冲击吸收率(%)除以发泡片的厚度(μm)所得的值R在冲击子的重量28g、摆起角度40°时为0.20以上,对于该发泡片的至少一个面而言,在23℃环境下将直径为5mm的SUS304制圆柱的探头以压入速度30mm/min、压入载荷100gf、压制时间1秒的条件按压,并以剥离速度30mm/min进行剥离时的最大载荷值为100kN/m2以下。
Description
技术领域
本发明涉及即便厚度小但冲击吸收性也优异的发泡片和使用该发泡片的电气/电子设备。
背景技术
以往,在将固定于液晶显示器、电致发光显示器、等离子显示器等图像显示装置的图像显示构件、安装于所谓的“移动电话”、“智能电话”、“便携信息终端”等的显示构件、照相机、透镜等光学构件固定于规定的部位(例如壳体等)时,使用发泡材料。作为这样的发泡材料,除了使用低发泡且具有独立气泡结构的细微泡孔氨基甲酸酯系发泡体、将高发泡氨基甲酸酯压缩成形而得的发泡体以外,还使用具有独立气泡的发泡倍率30倍左右的聚乙烯系发泡体等。具体来说,使用的是例如由表观密度为0.3~0.5g/cm3的聚氨酯系发泡体形成的垫圈(参见专利文献1)、由平均气泡径为1~500μm的发泡结构体形成的电气/电子设备用密封材料(参见专利文献2)等。
然而,近年来,伴随着安装有光学构件(图像显示装置、照相机、透镜等)的产品变得越来越薄型化,可使用发泡材料的部分的间隙处于显著减少的趋势。伴随着这种间隙减少,需要使该发泡构件的厚度变小,但是对于现有的发泡材料而言,若使厚度变小,则无法发挥足够的冲击吸收性。因此,需要例如当“智能电话”等带有显示构件的电气/电子设备掉落在地面等时,可吸收碰撞时的冲击、且防止显示构件的破损的发泡片。
另外,伴随着PC(个人电脑)、平板电脑、PDA(个人用的便携信息终端)、移动电话等电子设备的高性能化,而在用于防止显示构件等的破损的冲击吸收片上层叠其他构件(例如导热层)来组装。若在冲击吸收片表面具有粘合性,在发生位置偏移后进行组装时,难以剥离并进行修正,良品率下降,因而期望表面粘合性低的冲击吸收片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-100216号公报
专利文献2:日本特开2002-309198号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明的目的在于提供即使厚度非常小也发挥优异的冲击吸收性的发泡片。
本发明的另一目的在于,提供除上述特性以外在层叠其他构件时能够进行位置修正的发泡片。
另外,本发明的另一目的在于,提供即便小型化、薄型化也不易因掉落时的冲击而破损的电气/电子设备。
用于解决问题的手段
本发明人为了达成上述目的而进行了深入研究,结果发现,通过具有特定的表观密度、特定的平均泡孔直径、特定的冲击吸收特性且表面粘性低的发泡片,不仅再剥离性优异,而且即便为30~500μm这样薄的厚度但冲击吸收性也显著优异,由此在将这样的发泡片与其他构件层叠时容易进行位置修正,安装有该发泡片的电气/电子设备即便掉落至地面等也不易发生因冲击等所致的显示装置等的破损。本发明是基于上述见解,进一步加以研究而完成的。
即,本发明提供一种发泡片,其厚度为30~500μm,所述发泡片由表观密度为0.2~0.7g/cm3、平均泡孔直径为10~150μm的发泡体构成,在使用钟摆型冲击试验机的冲击吸收性试验中,下式所定义的冲击吸收率(%)除以发泡片的厚度(μm)所得的值R在冲击子的重量28g、摆起角度40°时为0.20以上,对于该发泡片的至少一个面而言,在23℃环境下将直径为5mm的SUS304制圆柱的探头以压入速度30mm/min、压入载荷100gf、压制时间1秒的条件按压,并以剥离速度30mm/min进行剥离时的最大载荷值为100kN/m2以下,
冲击吸收率(%)={(F0-F1)/F0}×100
(上述式中,F0是仅对支承板碰撞冲击子时的冲击力,F1是对由支承板和发泡片构成的结构体的支承板上碰撞冲击子时的冲击力。)
上述发泡体的在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)优选在-50℃以上且50℃以下的范围内具有峰值。另外,更优选上述损耗角正切(tanδ)在-40℃以上且40℃以下的范围内具有峰值,进一步优选在-30℃以上且30℃以下的范围内具有峰值,特别优选为在-20℃以上且20℃以下的范围内具有峰值。
上述发泡体的损耗角正切(tanδ)在-50℃以上且50℃以下的范围内的最大值优选为0.2以上。
在23℃环境下且拉伸速度为300mm/min的拉伸试验中的发泡体的初始弹性模量优选为10N/mm2以下。另外,上述初始弹性模量更优选为0.1N/mm2以上且10N/mm2以下,进一步优选为0.1N/mm2以上且5N/mm2以下。
上述发泡体可以由选自由丙烯酸系聚合物、橡胶、氨基甲酸酯系聚合物、苯乙烯系聚合物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的组中的至少一种树脂材料形成。
上述发泡体可以包含交联剂。
上述发泡体可以包含填充剂。
上述发泡体可以由乳液树脂组合物形成。
上述发泡体可以经由使树脂组合物机械性地发泡的工序A而形成。这种情况下,发泡体可以进一步经由将经机械性地发泡的乳液树脂组合物涂敷在基材上后进行干燥的工序B而形成。
在上述发泡体的单面或双面可以具有粘合剂层。
上述发泡片可以用作电气/电子设备用冲击吸收片。
另外,本发明提供使用了上述发泡片的电气/电子设备。
该电气/电子设备中包括:具备显示构件、且具有上述发泡片被夹持在该电气或电子设备的壳体与上述显示构件之间的结构的电气/电子设备。
发明效果
本发明的发泡片即便厚度薄,冲击吸收性也优异,并且在层叠其他构件(例如导热层等)时,在发生位置偏移后进行了组装时,能够剥离而进行位置修正。使用本发明的发泡片的电气/电子设备即便掉落至地面等,也能够防止因冲击导致的显示器等的破损。
附图说明
图1是钟摆型冲击试验机(冲击试验装置)的示意构成图。
图2是表示钟摆型冲击试验机(冲击试验装置)的保持构件的示意构成的图。
具体实施方式
本发明的发泡片的厚度为30~500μm,所述发泡片由表观密度为0.2~0.7g/cm3、平均泡孔直径为10~150μm的发泡体构成,在使用钟摆型冲击试验机的冲击吸收性试验中,下述式所定义的冲击吸收率(%)除以发泡片的厚度(μm)所得的值R在冲击子的重量28g、摆起角度40°的情况下为0.20以上,另外,对于该发泡片的至少一个面而言,在23℃环境下将直径为5mm的SUS304制圆柱的探头以压入速度30mm/min、压入载荷100gf、压制时间1秒的条件按压,并以剥离速度30mm/min进行剥离时的最大载荷值为100kN/m2以下。因此,冲击吸收性优异,并且在层叠其他构件时,即便发生位置偏移后进行组装,也能够容易地进行位置修正。
本发明的发泡片的厚度为30~500μm。其下限优选为40μm,更优选为50μm,上限优选为400μm,更优选为300μm,进一步优选为200μm。在本发明中,由于发泡片的厚度为30μm以上,因此能够均匀含有气泡,能够发挥优异的冲击吸收性。另外,由于发泡片的厚度为500μm以下,因此对于微小间隙也能够容易地追随。本发明的发泡片尽管薄至厚度为30~500μm,其冲击吸收性也优异。
构成本发明的发泡片的发泡体的表观密度为0.2~0.7g/cm3。其下限优选为0.21g/cm3,更优选为0.22g/cm3,上限优选为0.6g/cm3,更优选为0.5g/cm3,进一步优选为0.4g/cm3。通过使发泡体的表观密度为0.2g/cm3以上,由此能够维持强度,通过使其为0.7g/cm3以下,由此发挥高的冲击吸收性。另外,通过使发泡体的表观密度为0.2~0.4g/cm3的范围,由此进一步发挥更高的冲击吸收性。
上述发泡体的平均泡孔直径为10~150μm。其下限优选为15μm,更优选为20μm,上限优选为140μm,更优选为130μm,进一步优选为100μm。通过使平均泡孔直径为10μm以上,由此发挥优异的冲击吸收性。另外,由于平均泡孔直径为150μm以下,因此压缩恢复性也优异。需要说明的是,上述发泡体的最大泡孔直径例如为40~400μm,其下限优选为60μm,更优选为80μm,上限优选为300μm,更优选为220μm。另外,上述发泡体的最小泡孔直径例如为5~70μm,其下限优选为8μm,更优选为10μm,上限优选为60μm,更优选为50μm。
需要说明的是,上述平均泡孔直径可以如下求出:通过扫描电子显微镜(SEM)、数字显微镜等,观察上述发泡体的剖面包含的泡孔数为20~40点左右的图像,从该剖面图像内的泡孔直径大的泡孔起依次测定20点以上的泡孔的面积,通过图像解析由面积算出圆的直径的平均值从而求出平均泡孔直径。
在本发明中,从冲击吸收性的观点出发,平均泡孔直径(μm)与发泡片的厚度(μm)之比(前者/后者)优选处于0.2~0.9的范围。上述平均泡孔直径(μm)与发泡片的厚度(μm)之比的下限优选为0.25,更优选为0.3,上限优选为0.85,更优选为0.8。
本发明的发泡片薄且具有优异的冲击吸收性。即,在使用钟摆型冲击试验机的冲击吸收性试验(冲击子的重量28g、摆起角度40°)中,下式所定义的冲击吸收率(%)除以发泡片的厚度(μm),求出每单位厚度的冲击吸收率R,此时上述R为0.20以上。上述R优选为0.25以上,进一步优选为0.28以上。上述R的上限值例如为0.5左右。
冲击吸收率(%)={(F0-F1)/F0}×100
(上述式中,F0是仅对支承板碰撞冲击子时的冲击力,F1是对由支承板和发泡片构成的结构体的支承板上碰撞冲击子时的冲击力。)
需要说明的是,上述冲击吸收率因发泡片的厚度等而异,通常为10~70%,下限优选为20%,更优选为30%,进一步优选为35%,上限优选为60%。
对于钟摆型冲击试验机(冲击试验装置)的示意构成,通过图1和图2进行说明。如图1及图2所示,冲击试验装置1(钟摆试验机1)由作为以任意的保持力来保持试验片2(发泡片2)的保持机构的保持构件3;使试验片2负荷冲击应力的冲击负荷构件4;和作为对由冲击负荷构件4造成的对试验片2的冲击力进行检测的冲击力检测机构的压力传感器5等构成。另外,以任意的保持力保持试验片2的保持构件3由固定夹具11、和与固定夹具11对置且能够以夹持保持试验片2的方式滑动的按压夹具12构成。此外,在按压夹具12上设置有按压压力调节机构16。此外,使由保持构件3所保持的试验片2负荷冲击力的冲击负荷构件4由支承棒23(轴23)和臂21构成,支承棒23的一端22被相对于支柱20能够旋转的方式被轴支承,且在另一端侧具有冲击子24,臂21将冲击子24抬起并保持为规定角度。在此,作为冲击子24而使用了钢球,因而通过在臂的一端设置电磁铁25,从而能够一体地将冲击子24抬起规定角度。此外,对由冲击负荷构件4所产生的作用于试验片2的冲击力进行检测的压力传感器5被设置于固定夹具11的试验片接触面的相反面侧。
冲击子24为钢球(铁球)。在本发明中,冲击子24借助臂21而抬起的角度(图1中的摆起角度a)为40°,钢球(铁球)的重量为28g。
如图2所示,试验片2(发泡片2)在固定夹具11与按压夹具12之间隔着由树脂性板材(亚克力板、聚碳酸酯板等)、金属制板材等高弹性板材构成的支承板28而被夹持。
使用上述的冲击试验装置,求出冲击力F0和冲击力F1,通过上述式算出冲击吸收性,其中,冲击力F0通过在使固定夹具11与支承板28密合固定后,使冲击子24冲击支承板28从而测得,冲击力F1通过在固定夹具11与支承板28之间插入试验片2并使其密合固定后,使冲击子24冲击支承板28从而测得。需要说明的是,冲击试验装置是与日本特开2006-47277号公报的实施例1同样的装置。
冲击吸收性能够通过选择平均泡孔直径、表观密度等来调节。然而,发泡片的厚度非常小的情况下,有时仅对这些特性进行调节并无法充分吸收冲击。这是因为,在发泡片的厚度非常薄的情况下,发泡体中的气泡因冲击而立即破裂,由气泡产生的冲击缓冲功能消失。从这样的观点出发,优选将上述发泡体的动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)的峰值设定在-50℃以上且50℃以下的范围。通过将损耗角正切(tanδ)的峰值设定在上述范围,即便气泡破裂后,发泡体的构成材料仍发挥对冲击进行缓冲的功能。
存在上述损耗角正切的峰值的温度范围的下限优选为-40℃,更优选为-30℃,进一步优选为-20℃,上限优选为40℃,更优选为30℃,进一步优选为20℃。在具有2个以上损耗角正切的峰值的材料的情况下,期望其中至少一个落入上述范围。通过使峰值温度为-50℃以上,由此发挥优异的压缩恢复性。另外,通过使峰值温度为50℃以下,由此显示高的柔软性,发挥优异的冲击吸收性。
从冲击吸收性的观点出发,优选-50℃以上且50℃以下的范围内的损耗角正切(tanδ)的峰值强度(最大值)高,例如为0.2以上,优选为0.3以上。上述峰值强度(最大值)的上限值例如为2.0。
如此,上述损耗角正切(tanδ)的峰值温度、峰值强度显著地有助于发泡体的冲击吸收性。若发泡体的动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)的峰值存在于-50℃以上且50℃以下的范围,则尽管并不一定明确,但发泡片的冲击吸收性提高的理由推测是由于在与冲击的频率相匹配处存在上述损耗角正切(tanδ)的峰值。即推测:上述损耗角正切(tanδ)为-50℃以上且50℃以下的范围,根据粘弹性测定中的温度时间换算规则而被换算为与结构物的掉落冲击相当的频率的范围,因此,在-50℃以上且50℃以下的范围内具有上述损耗角正切(tanδ)的峰值温度的发泡片,其冲击吸收性变高。另外,储存弹性模量是与施加于发泡片的冲击能量相对的斥力,若储存弹性模量高,则直接弹回冲击。另一方面,损耗弹性模量是将施加于发泡片的冲击能量转换为热的物性,损耗弹性模量越高,则越多地将冲击能量转换为热,因此吸收冲击,使应变变小。由此可推测,大量地将冲击转换为热且斥力小的发泡片,即,储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)大的发泡片,其冲击吸收率高。
在本发明的发泡片中,从位置修正性的观点出发,期望该发泡片的至少一个面的粘合性(粘性)低。该粘合性能够通过公知的利用探头粘合法的粘合试验机进行测定,对于该发泡片的至少一个面而言,在23℃环境下将直径为5mm的SUS304制圆柱的探头以压入速度30mm/min、压入载荷100gf、压制时间1秒的条件按压,并以剥离速度30mm/min进行剥离时的最大载荷值为100kN/m2以下。该最大载荷值优选为80kN/m2以下,更优选为60kN/m2以下,进一步优选为50kN/m2以下。需要说明的是,该最大载荷值的下限值为0。即,本发明的发泡片的表面的粘性非常低。因此,在将其他构件层叠于发泡片时,即便发生位置偏移后进行了组装,也能够容易地剥离而进行位置修正。
作为使发泡片的表面的粘性下降的方法,可列举例如:提高发泡体的交联密度;添加适量填充剂;或者在构成发泡体的树脂材料中配合适量的Tg高的(例如50~200℃)聚合物(例如苯乙烯系聚合物等);等等。
从冲击吸收性的观点出发,期望上述发泡体的初始弹性模量低。该初始弹性模量(在23℃环境下、拉伸速度为300mm/min的拉伸试验中,由10%应变时的斜率算出的值)优选为10N/mm2以下,更优选为5N/mm2以下。需要说明的是,上述初始弹性模量的下限值例如为0.1N/mm2。
作为构成本发明的发泡片的发泡体,只要具有上述特性,则其组成、气泡结构等就没有特别限制。作为气泡结构,可以是连续气泡结构、独立气泡结构、半连续半独立气泡结构中的任一种。从冲击吸收性的观点出发,优选连续气泡结构、半连续半独立气泡结构。
上述发泡体可由包含树脂材料(聚合物)的树脂组合物构成。需要说明的是,未发泡状态的该树脂组合物[未发泡时的树脂组合物(固形物)]在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)的峰值优选处于-50℃以上且50℃以下的范围。上述损耗角正切的峰值所存在的温度范围的下限优选为-40℃,更优选为-30℃,进一步优选为-20℃,上限优选为40℃,更优选为30℃,进一步优选为20℃。在具有2个以上损耗角正切的峰值的材料的情况下,优选其中至少一个落入上述范围。从冲击吸收性的观点出发,优选该树脂组合物(固形物)在-50℃以上且50℃以下的范围内的损耗角正切(tanδ)的峰值强度(该值相当于上述发泡体在-50℃以上且50℃以下的范围内的损耗角正切(tanδ)的峰值强度除以发泡体的表观密度(g/cm3)所得的值)高。例如,上述树脂组合物(固形物)在-50℃以上且50℃以下的范围内的损耗角正切(tanδ)的峰值强度优选为0.9(g/cm3)-1以上,上限例如为3(g/cm3)-1左右。
另外,期望未发泡状态的该树脂组合物(固形物)的初始弹性模量(23℃、拉伸速度300mm/min)低,优选为50N/mm2以下,更优选为30N/mm2以下。需要说明的是,上述初始弹性模量的下限值例如为0.3N/mm2。
作为构成上述发泡体的树脂材料(聚合物),没有特别限定,可使用构成发泡体的公知乃至周知的树脂材料。作为该树脂材料,可列举例如丙烯酸系聚合物、橡胶、氨基甲酸酯系聚合物、苯乙烯系聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。其中,从冲击吸收性的观点出发,优选丙烯酸系聚合物、橡胶、氨基甲酸酯系聚合物、苯乙烯系聚合物。构成发泡体的树脂材料(聚合物)可以为单独1种,也可以为2种以上。
从得到保持优异的冲击吸收性并且降低片表面的粘性而容易进行位置修正的发泡片的观点出发,优选组合使用选自由丙烯酸系聚合物、橡胶、氨基甲酸酯系聚合物及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的组中的至少一种树脂材料和苯乙烯系聚合物。该情况下,苯乙烯系聚合物的使用量相对于选自由丙烯酸系聚合物、橡胶、氨基甲酸酯系聚合物及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的组中的至少一种树脂材料100重量份例如为0.1~100重量份,其下限优选为1重量份,进一步优选为5重量份,其上限优选为80重量份,进一步优选为50重量份。
需要说明的是,为了将上述发泡体的动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)的峰值设定于-50℃以上且50℃以下的范围内,可以将上述树脂材料(聚合物)的Tg作为指标或目标。例如,可以选择树脂材料(聚合物)使得构成上述发泡体的树脂材料(聚合物)的Tg为-50℃以上且小于50℃(下限优选为-40℃,更优选为-30℃,上限优选为40℃,更优选为30℃)的范围。
作为上述丙烯酸系聚合物,优选为将均聚物的Tg为-10℃以上的单体和均聚物的Tg小于-10℃的单体作为必须的单体成分而形成的丙烯酸系聚合物。通过使用这样的丙烯酸系聚合物、并对前者单体与后者单体的量比进行调节,从而可比较容易地得到在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切(tanδ)的峰值在-50℃以上且50℃以下的发泡体。
需要说明的是,本发明中的“形成均聚物时的玻璃化转变温度(Tg)”(有时仅称作“均聚物的Tg”)是指“该单体的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)”,具体来说,在“PolymerHandbook”(第3版、JohnWiley&Sons,Inc、1987年)中列举了数值。需要说明的是,在上述文献中未记载的单体的均聚物的Tg是指例如通过以下的测定方法而得到的值(参见日本特开2007-51271号公报)。即,向具备温度计、搅拌机、氮导入管及回流冷凝管的反应器中,投入单体100重量份、2,2’-偶氮二异丁腈0.2重量份及作为聚合溶剂的乙酸乙酯200重量份,在导入氮气的同时,搅拌1小时。由此,将聚合体系内的氧除去,然后升温至63℃使其反应10小时。接着,冷却至室温,得到固体成分浓度为33重量%的均聚物溶液。接着,将该均聚物溶液流延涂布于间隔件上,进行干燥,制作出厚度约2mm的试验样品(片状的均聚物)。然后,将该试验样品冲裁成直径7.9mm的圆盘状,用平行板将其夹持,使用粘弹性试验机(ARES、REOMETRIX公司制),在赋予频率1Hz的剪切应变的同时,在温度区域-70~150℃、5℃/分钟的升温速度的条件下,通过剪切模式测定粘弹性,将tanδ的峰值温度设定为均聚物的Tg。需要说明的是,上述树脂材料(聚合物)的Tg也可通过该方法进行测定。
对于均聚物的Tg为-10℃以上的单体而言,该Tg例如为-10℃~250℃,优选为10~230℃,进一步优选为50~200℃。
作为上述的均聚物的Tg为-10℃以上的单体,可例示出例如:(甲基)丙烯腈;(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基的单体;(甲基)丙烯酸;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等均聚物的Tg为-10℃以上的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸异冰片酯;N-乙烯基-2-吡咯烷酮等含杂环的乙烯基单体;甲基丙烯酸2-羟基乙酯等含羟基的单体等。它们可以单独使用1种或组合使用2种以上。其中,特别优选为(甲基)丙烯腈(尤其是丙烯腈)。若使用(甲基)丙烯腈(尤其是丙烯腈)作为均聚物的Tg为-10℃以上的单体,则分子间相互作用强,因此能够使发泡体的上述损耗角正切(tanδ)的峰值强度增大。
对于均聚物的Tg小于-10℃的单体而言,该Tg例如为-70℃以上且小于-10℃,优选为-70℃~-12℃,进一步优选为-65℃~-15℃。
作为上述的均聚物的Tg小于-10℃的单体,可列举例如:丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等均聚物的Tg小于-10℃的(甲基)丙烯酸烷基酯等。这些可以单独使用1种或组合使用2种以上。其中,特别优选为丙烯酸C2-8烷基酯。
相对于形成上述丙烯酸系聚合物的全部单体成分(单体成分总量),均聚物的Tg为-10℃以上的单体的含量例如为2~30重量%,下限优选为3重量%,更优选为4重量%,上限优选为25重量%,更优选为20重量%。另外,相对于形成上述丙烯酸系聚合物的全部单体成分(单体成分总量),均聚物的Tg小于-10℃的单体的含量例如为70~98重量%,下限优选为75重量%,更优选为80重量%,上限优选为97重量%,更优选为96重量%。
需要说明的是,若形成丙烯酸系聚合物的单体中包含含氮原子的共聚性单体,则通过机械搅拌等对乳液树脂组合物施加剪切使之发泡时,组合物的粘度下降而大量气泡容易进入乳液内,并且在之后将含有气泡的乳液树脂组合物涂布在基材上并在静置状态下进行干燥时,该组合物变得容易凝聚而使粘度上升,气泡被保持在组合物内而不易向外部扩散,因此可得到发泡特性优异的发泡体。
作为上述含氮原子的共聚性单体(含氮原子单体),例如可列举:(甲基)丙烯腈等含氰基单体;N-乙烯基-2-吡咯烷酮等含内酰胺环单体;(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等含酰胺基单体等。其中,优选为丙烯腈等含氰基单体、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等含内酰胺环单体。含氮原子单体可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
在具有源自这样的含氮原子单体的结构单元的丙烯酸系聚合物中,源自含氮原子单体的结构单元的含量相对于构成丙烯酸系聚合物的全部结构单元优选为2~30重量%,其下限更优选为3重量%,进一步优选为4重量%,其上限更优选为25重量%,进一步优选为20重量%。
另外,在具有源自这样的含氮原子单体的结构单元的丙烯酸系聚合物中,优选除了源自含氮原子单体的结构单元以外还包含源自丙烯酸C2-18烷基酯(尤其丙烯酸C2-8烷基酯)的结构单元。丙烯酸C2-18烷基酯可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。在这样的丙烯酸系聚合物中,源自丙烯酸C2-18烷基酯(尤其丙烯酸C2-8烷基酯)的结构单元的含量相对于构成丙烯酸系聚合物的全部结构单元优选为70~98重量%,其下限更优选为75重量%,进一步优选为80重量%,其上限更优选为97重量%,进一步优选为96重量%。
作为上述橡胶,可以为天然橡胶、合成橡胶中的任一种。作为上述橡胶,例如可列举:丁腈橡胶(NBR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶(MBR)、丁苯橡胶(SBR)、丙烯酸类橡胶(ACM、ANM)、氨基甲酸酯橡胶(AU)、硅橡胶等。其中,优选为丁腈橡胶(NBR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶(MBR)、硅橡胶。
作为上述氨基甲酸酯系聚合物,例如可列举聚碳酸酯系聚氨酯、聚酯系聚氨酯、聚醚系聚氨酯等。
作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,可使用公知乃至周知的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
作为苯乙烯系聚合物,可使用公知乃至周知的苯乙烯系聚合物。
构成上述发泡片的发泡体除了树脂材料(聚合物)以外,还可以根据需要包含表面活性剂、交联剂、增稠剂、防锈剂、其他添加物。
例如为了泡孔直径的微细化、起泡后的泡的稳定性,可以含有任意的表面活性剂。作为表面活性剂,没有特别限定,可使用阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、两性表面活性剂等中的任一种,从泡孔直径的微细化、起泡后的泡的稳定性的观点出发,优选为阴离子系表面活性剂,尤其更优选为硬脂酸铵等脂肪酸铵系表面活性剂。表面活性剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。另外,可以并用不同种类的表面活性剂,例如可以将阴离子系表面活性剂与非离子系表面活性剂并用,将阴离子系表面活性剂与两性表面活性剂并用。
表面活性剂的添加量[固体成分(不挥发成分)]例如相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份为0~10重量份,下限优选为0.5重量份,上限优选为8重量份。
另外,为了提高发泡体的强度、耐热性、耐湿性,可以含有任意的交联剂。交联剂没有特别限定,可以使用油溶性、水溶性中的任一种。作为交联剂,例如可列举环氧系、噁唑啉系、异氰酸酯系、碳二亚胺系、三聚氰胺系、金属氧化物系等。其中,优选为噁唑啉系交联剂。
关于交联剂的添加量[固体成分(不挥发成分)],例如相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份为0~30重量份,下限优选为0.01重量份,上限优选为20重量份。从使发泡片的表面的粘性下降的观点出发,关于交联剂的添加量[固体成分(不挥发成分)],例如相对于树脂材料[聚合物、尤其是具有交联位点(羟基、羧基等)的聚合物][固体成分(不挥发成分)]100重量份优选为0.5~30重量份,其下限更优选为1重量份,进一步优选为2重量份,其上限更优选为25重量份,进一步优选为20重量份。
此外,为了提高起泡后的泡的稳定性、成膜性,可以含有任意的增稠剂。作为增稠剂,没有特别限定,可列举丙烯酸系、氨基甲酸酯系、聚乙烯醇系等。其中,优选为聚丙烯酸系增稠剂、氨基甲酸酯系增稠剂。
增稠剂的添加量[固体成分(不挥发成分)]例如相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份为0~10重量份,下限优选为0.1重量份,上限优选为5重量份。
另外,为了防止与发泡片邻接的金属构件的腐蚀,可以含有任意的防锈剂。作为该防锈剂,优选为含唑环的化合物。若使用含唑环的化合物,则能够高水平地兼顾对于金属的防腐蚀性和与被粘物的密合性。
作为上述含唑环的化合物,只要是具有在环内含有一个以上氮原子的五元环的化合物即可,可列举例如具有二唑(咪唑、吡唑)环、三唑环、四唑环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环或异噻唑环的化合物等。这些环可以与苯环等芳香环稠合而形成稠环。作为具有这样的稠环的化合物,可列举例如:具有苯并咪唑环、苯并吡唑环、苯并三唑环、苯并噁唑环、苯并异噁唑环、苯并噻唑环或苯并异噻唑环的化合物等。
上述唑环、上述稠环(苯并三唑环、苯并噻唑环等)各自可以具有取代基。作为该取代基,例如可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等碳原子数1~6(优选碳原子数1~3)的烷基;甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基等碳原子数1~12(优选碳原子数1~3)的烷氧基;苯基、甲苯基、萘基等碳原子数6~10的芳基;氨基;甲基氨基、二甲基氨基等(单或二)C1-10烷基氨基;氨基甲基、2-氨基乙基等氨基-C1-6烷基;N,N-二乙基氨基甲基、N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基等单或二(C1-10烷基)氨基-C1-6烷基;巯基;甲氧羰基、乙氧羰基等碳原子数1~6的烷氧羰基;羧基;羧甲基等羧基-C1-6烷基;2-羧乙基硫基等羧基-C1-6烷硫基;N,N-双(羟甲基)氨基甲基等N,N-双(羟基-C1-4烷基)氨基-C1-4烷基;磺基等。另外,上述含唑环的化合物可以形成钠盐、钾盐等盐。
从对金属的防锈作用的方面出发,优选唑环与苯环等芳香环形成了稠环的化合物,其中,特别优选为苯并三唑系化合物(具有苯并三唑环的化合物)、苯并噻唑系化合物(具有苯并噻唑环的化合物)。
作为上述苯并三唑系化合物,可列举例如:1,2,3-苯并三唑、甲基苯并三唑、羧基苯并三唑、羧甲基苯并三唑、1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]苯并三唑、1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、2,2′-[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亚氨基]双乙醇、或它们的钠盐等。
作为上述苯并噻唑系化合物,可列举例如2-巯基苯并噻唑、3-(2-(苯并噻唑基)硫代)丙酸、或它们的钠盐等。
含唑环的化合物可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
防锈剂(例如上述含唑环的化合物)[固体成分(不挥发成分)]的添加量[固体成分(不挥发成分)]只要在不损害与被粘物的密合性、发泡体本身的特性的范围内即可,例如相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份,例如优选为0.2~5重量份。其下限更优选为0.3重量份、进一步优选为0.4重量份,其上限更优选为3重量份,进一步优选为2重量份。
另外,在不破坏冲击吸收性的范围内,可以含有任意的适当的其他成分。这样的其他成分可以仅含有1种,也可以含有2种以上。作为该其他成分,例如可列举:上述以外的聚合物成分、软化剂、抗氧剂、防老剂、凝胶化剂、固化剂、增塑剂、填充剂、补强剂、发泡剂(小苏打等)、微胶囊(热膨胀性微小球等)、阻燃剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、着色剂(颜料、染料等)、pH调节剂、溶剂(有机溶剂)、热聚合引发剂、光聚合引发剂等。这些成分的添加量[固体成分(不挥发成分)]只要在不损害与被粘物的密合性、发泡体本身的特性的范围内即可,例如相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份分别例如为0.2~100重量份的范围。
发泡剂(小苏打等)的添加量[固体成分(不挥发成分)]相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份更优选为0.5~20重量份。微胶囊(热膨胀性微小球等)的添加量[固体成分(不挥发成分)]相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份更优选为0.2~10重量份。
作为上述填充剂,例如可列举:二氧化硅、粘土(云母、滑石、蒙皂石等)、氧化铝、氢氧化铝、碱土金属的氢氧化物(氢氧化镁等)、碱土金属的碳化物(碳化钙等)、二氧化钛、氧化锌、氧化锡、沸石、石墨、碳纳米管、无机纤维(碳纤维、玻璃纤维、钛酸钾纤维等)、有机纤维、金属粉(银、铜等)、蜡(聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等)等。另外,作为填充剂,还可添加压电粒子(二氧化钛、钛酸钡等)、导电性粒子(导电性二氧化钛、氧化锡等)、导热性粒子(氮化硼等)、有机填料(硅酮粉末、聚乙烯粉末、聚丙烯粉末等)等。
填充剂的添加量相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份例如为0.3~100重量份。从使发泡片的表面的粘性下降的观点出发,填充剂的添加量优选为1~100重量份,其下限优选为5重量份,进一步优选为10重量份,其上限优选为80重量份,进一步优选为50重量份。需要说明的是,在使用云母等粘土作为填充剂的情况下,特别优选其添加量相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份为0.3~10重量份的范围。另外,在使用压电粒子作为填充剂的情况下,特别优选其添加量相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份为5~40重量份的范围。此外,在使用导电性粒子作为填充剂的情况下,特别优选其添加量相对于树脂材料(聚合物)[固体成分(不挥发成分)]100重量份为5~40重量份的范围。另外,若组合使用压电粒子和导电性粒子作为填充剂,则能够通过压力调节电荷的产生量。这种情况下,压电粒子与导电性粒子的比率例如为前者/后者(重量比)=10/90~90/10,优选为前者/后者(重量比)=20/80~80/20,进一步优选为前者/后者(重量比)=30/70~70/30。
本发明的发泡片可以通过将包含构成发泡体的树脂材料(聚合物)的树脂组合物进行发泡成形而制造。作为发泡方法(气泡的形成方法),可采用物理方法、化学方法等发泡成形中通常使用的方法。一般来说,物理方法是使空气、氮气等气体成分分散于聚合物溶液,且通过机械混合而形成气泡的方法(机械发泡体)。另外,化学方法是通过因添加到聚合物基质中的发泡剂的热分解而产生的气体来形成泡孔,从而得到发泡体的方法。从环境问题等观点出发,优选为物理方法。通过物理方法形成的气泡多为连续气泡。
作为包含用于发泡成形的树脂材料(聚合物)的树脂组合物,可以使用使树脂材料溶解在溶剂中而得的树脂溶液,从气泡性的观点出发,优选使用包含树脂材料的乳液(乳液树脂组合物)。即,构成本发明的发泡片的发泡体优选为乳液树脂组合物的发泡体。作为乳液,可以将2种以上的乳液混合使用。
从成膜性的观点出发,优选乳液的固体成分浓度高。乳液的固体成分浓度优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,进一步优选为50重量%以上。
在本发明中,优选为经由使树脂组合物(例如乳液树脂组合物)机械性地发泡而起泡的工序(工序A)来制作发泡体的方法。即,构成本发明的发泡片的发泡体优选为树脂组合物(例如乳液树脂组合物)的机械发泡体。作为起泡装置,没有特别限定,例如可列举高速剪切机构、振动机构、加压气体的喷出机构等装置。其中,从泡孔直径的微细化、大容量制作的观点出发,优选为高速剪切机构。
通过机械搅拌而起泡时的气泡是气体(gas)进入到乳液中而成的气泡。作为气体,只要相对于乳液是不活泼的,就没有特别限定,可列举空气、氮气、二氧化碳等。其中,从经济性的观点出发,优选为空气。
经由将利用上述方法而起泡化的树脂组合物(例如乳液树脂组合物)涂布在基材上后进行干燥的工序(工序B),从而可以得到本发明的发泡片。作为上述基材,没有特别限定,可列举例如经剥离处理后的塑料膜(经剥离处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等)、塑料膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等)、导热层(后述的导热层)等。将导热层作为基材而进行涂布时,可提高发泡体层与导热层的密合性,另外,还可提高制作发泡体层时的干燥工序的效率。
在上述工序B中,作为涂布方法、干燥方法,可采用一般的方法。工序B优选包括:将涂布在基材上的含气泡的树脂组合物(例如乳液树脂组合物)在50℃以上且低于125℃的条件下进行干燥的预备干燥工序B1;和在预备干燥工序B1之后进一步在125℃以上且200℃以下进行干燥的主干燥工序B2。
通过设置预备干燥工序B1和主干燥工序B2,从而能够防止急剧的温度上升而致的气泡的合并化、气泡的破裂。尤其是对于厚度小的发泡片来说,因温度的急剧上升而导致气泡合并或破裂,因此,设置预备干燥工序B1的意义重大。预备干燥工序B1中的温度优选为50℃以上且100℃以下。预备干燥工序B1的时间例如为0.5分钟~30分钟、优选为1分钟~15分钟。另外,主干燥工序B2中的温度优选为130℃以上且180℃以下、更优选为130℃以上且160℃以下。主干燥工序B2的时间例如为0.5分钟~30分钟、优选为1分钟~15分钟。
对于发泡体的平均泡孔直径、最大泡孔直径、及最小泡孔直径而言,可通过调整表面活性剂的种类和量、调整机械搅拌时的搅拌速度和搅拌时间而得到平均泡孔直径为10~150μm的范围的发泡片。
就发泡体的表观密度而言,可通过调整机械搅拌时的树脂组合物(例如乳液树脂组合物)中进入的气体(gas)成分量而得到0.2~0.7g/cm3的表观密度的发泡片。
本发明的发泡片可以在发泡体的单面或双面(特别是低粘性面以外的面)具有粘合剂层(粘合层)。作为构成粘合剂层的粘合剂,没有特别限定,例如可以为丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、硅酮系粘合剂等中的任一种。另外,在设置粘合剂层的情况下,可以在使用前在粘合剂层表面层叠有保护粘合剂层的剥离衬垫。
本发明的发泡片可制成卷绕成圆筒状的卷绕体(圆筒状物)来在市场上流通。
本发明的发泡片的厚度即使小但冲击吸收性也优异。因此,例如在电气/电子设备中,作为将各种构件或部件(例如光学构件等)安装(装载)于规定的部位(例如壳体等)时所使用的电气/电子设备用构件是有用的,尤其是作为冲击吸收片是有用的。
作为可利用本发明的发泡片进行安置(安装)的光学构件,可列举例如:液晶显示器、电致发光显示器、等离子体显示器等图像显示装置中所安装的图像显示构件(尤其是小型图像显示构件);所谓的“移动电话”、“智能电话”、“便携信息终端”等移动体通信的装置中所安装的触摸面板等显示构件;照相机、透镜(尤其是小型照相机或透镜)等。
本发明的电气/电子设备使用了上述本发明的发泡片。就这样的电气/电子设备而言,包括例如:具备显示构件且具有上述发泡片被夹持在该电气或电子设备的壳体与上述显示构件之间的结构的电气/电子设备。作为该电气/电子设备,可列举例如所谓的“移动电话”、“智能电话”、“便携信息终端”等移动体通信的装置等。
实施例
以下,列举实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不受这些实施例的任何限制。需要说明的是,只要没有特别说明,表示含量的“%”是指重量%。需要说明的是,配合份数(重量份)全部是固体成分(不挥发成分)换算的值。
实施例1
使用分散器(“Robomix”PRIMIX公司制)将丙烯酸系乳液溶液(固体成分含量55%、丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物(重量比45:48:7))100重量份、脂肪酸铵系表面活性剂(硬脂酸铵的水分散液、固体成分含量33%)(表面活性剂A)2重量份、羧基甜菜碱型两性表面活性剂(“Amogen CB-H”、第一工业制药公司制)(表面活性剂B)2重量份、噁唑啉系交联剂(“EPOCROS WS-500”日本催化剂公司制、固体成分含量39%)10重量份、颜料(炭黑)(“NAF-5091”大日精化工业公司制)1重量份、聚丙烯酸系增稠剂(丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物(丙烯酸20重量%)、固体成分含量28.7%)0.6重量份进行搅拌混合,使之起泡。将该发泡组合物涂布在经剥离处理后的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(厚度:38μm、商品名“MRF#38”三菱树脂公司制)上,在70℃干燥4.5分钟,在140℃干燥4.5分钟,得到了厚度130μm、表观密度0.28g/cm3、初始弹性模量1.15N/mm2的连续气泡结构的发泡体(发泡片)。
实施例2
使用分散器(“Robomix”PRIMIX公司制)将丙烯酸系乳液溶液(固体成分含量55%、丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物(重量比45:48:7))100重量份、脂肪酸铵系表面活性剂(硬脂酸铵的水分散液、固体成分含量33%)(表面活性剂A)2重量份、羧基甜菜碱型两性表面活性剂(“Amogen CB-H”、第一工业制药公司制)(表面活性剂B)2重量份、噁唑啉系交联剂(“EPOCROS WS-500”日本催化剂公司制、固体成分含量39%)4重量份、颜料(炭黑)(“NAF-5091”大日精化工业公司制)1重量份、聚丙烯酸系增稠剂(丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物(丙烯酸20重量%)、固体成分含量28.7%)0.6重量份、氢氧化铝(“HIGILITE H42”昭和电工公司制)40重量份进行搅拌混合,使之起泡。将该发泡组合物涂布在经剥离处理后的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(厚度:38μm、商品名“MRF#38”三菱树脂公司制)上,在70℃干燥4.5分钟,在140℃干燥4.5分钟,得到了厚度130μm、表观密度0.30g/cm3、初始弹性模量0.82N/mm2的连续气泡结构的发泡体(发泡片)。
实施例3
使用分散器(“Robomix”PRIMIX公司制)将丙烯酸系乳液溶液(固体成分含量55%、丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物(重量比45:48:7))100重量份、脂肪酸铵系表面活性剂(硬脂酸铵的水分散液、固体成分含量33%)(表面活性剂A)2重量份、羧基甜菜碱型两性表面活性剂(“Amogen CB-H”、第一工业制药公司制)(表面活性剂B)2重量份、噁唑啉系交联剂(“EPOCROS WS-500”日本催化剂公司制、固体成分含量39%)4重量份、颜料(炭黑)(“NAF-5091”大日精化工业公司制)1重量份、聚丙烯酸系增稠剂(丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物(丙烯酸20重量%)、固体成分含量28.7%)0.6重量份、钛酸钾纤维(“Tismo D”大塚化学公司制)30重量份进行搅拌混合,使之起泡。将该发泡组合物涂布在经剥离处理后的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(厚度:38μm、商品名“MRF#38”三菱树脂公司制)上,在70℃干燥4.5分钟,在140℃干燥4.5分钟,得到了厚度130μm、表观密度0.34g/cm3、初始弹性模量2.37N/mm2的连续气泡结构的发泡体(发泡片)。
实施例4
使用分散器(“Robomix”PRIMIX公司制)将丙烯酸系乳液溶液(固体成分含量55%、丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物(重量比45:48:7))100重量份、苯乙烯系乳液溶液(固体成分含量53%、“VONCOAT SK-105-E”、DIC公司制)20重量份、脂肪酸铵系表面活性剂(硬脂酸铵的水分散液、固体成分含量33%)(表面活性剂A)2重量份、羧基甜菜碱型两性表面活性剂(“Amogen CB-H”、第一工业制药公司制)(表面活性剂B)2重量份、噁唑啉系交联剂(“EPOCROS WS-500”日本催化剂公司制、固体成分含量39%)4重量份、颜料(炭黑)(“NAF-5091”大日精化工业公司制)1重量份、聚丙烯酸系增稠剂(丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物(丙烯酸20重量%)、固体成分含量28.7%)0.6重量份进行搅拌混合,使之起泡。将该发泡组合物涂布在经剥离处理后的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(厚度:38μm、商品名“MRF#38”三菱树脂公司制)上,在70℃干燥4.5分钟,在140℃干燥4.5分钟,得到了厚度130μm、表观密度0.29g/cm3、初始弹性模量3.64N/mm2的连续气泡结构的发泡体(发泡片)。
实施例5
使用分散器(“Robomix”PRIMIX公司制)将丙烯酸系乳液溶液(固体成分含量55%、丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物(重量比45:48:7))100重量份、脂肪酸铵系表面活性剂(硬脂酸铵的水分散液、固体成分含量33%)(表面活性剂A)2重量份、羧基甜菜碱型两性表面活性剂(“Amogen CB-H”、第一工业制药公司制)(表面活性剂B)2重量份、噁唑啉系交联剂(“EPOCROS WS-500”日本催化剂公司制、固体成分含量39%)4重量份、颜料(炭黑)(“NAF-5091”大日精化工业公司制)1重量份、二氧化硅(平均粒径5μm、BET比表面积80~130m2/g、表观比重0.26~0.32g/cm3)25重量份进行搅拌混合,使之起泡。将该发泡组合物涂布在经剥离处理后的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(厚度:38μm、商品名“MRF#38”三菱树脂公司制)上,在70℃干燥4.5分钟,在140℃干燥4.5分钟,得到了厚度130μm、表观密度0.30g/cm3、初始弹性模量0.53N/mm2的连续气泡结构的发泡体(发泡片)。
比较例1
使用分散器(“Robomix”PRIMIX公司制)将丙烯酸系乳液溶液(固体成分含量55%、丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物(重量比45:48:7))100重量份、脂肪酸铵系表面活性剂(硬脂酸铵的水分散液、固体成分含量33%)(表面活性剂A)1.5重量份、羧基甜菜碱型两性表面活性剂(“Amogen CB-H”、第一工业制药公司制)(表面活性剂B)1重量份、噁唑啉系交联剂(“EPOCROS WS-500”日本催化剂公司制、固体成分含量39%)0.35重量份、聚丙烯酸系增稠剂(丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物(丙烯酸20重量%)、固体成分含量28.7%)0.78重量份、苯并三唑系防锈剂(“SEETEC BT-NA”、SHIPRO化成公司制)0.5重量份进行搅拌混合,使之起泡。将该发泡组合物涂布在经剥离处理后的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(厚度:38μm、商品名“MRF#38”三菱树脂公司制)上,在70℃干燥4.5分钟,在140℃干燥4.5分钟,得到了厚度130μm、表观密度0.33g/cm3、初始弹性模量0.32N/mm2、最大泡孔直径110μm、最小泡孔直径20μm、平均泡孔直径45μm的连续气泡结构的发泡体(发泡片)。
比较例2
使用市售的聚乙烯系发泡体(“Volara XLIM WF01”、积水化学工业社制)作为发泡体(发泡片)。发泡体的厚度为100μm、表观密度为0.31g/cm3、初始弹性模量为13.13N/mm2。
<评价>
对于在实施例及比较例中得到的发泡体(发泡片)进行以下的评价。将结果示于表1。需要说明的是,表1中,各实施例、比较例中的各成分的份(重量份)是[固体成分(不挥发成分)换算]。“Em”表示乳液。
(平均泡孔直径)
利用低真空扫描电子显微镜(“S-3400N型扫描电子显微镜”日立HightechScience Systems公司制)获得发泡体剖面的放大图像,通过进行图像解析求出平均泡孔直径(μm)。需要说明的是,进行解析的泡孔数为20个。利用同样的方法,求出发泡体的最小泡孔直径(μm)及最大泡孔直径(μm)。
(表观密度)
利用100mm×100mm的冲裁刀模具对发泡体(发泡片)进行冲裁,对冲裁出的试样的尺寸进行测定。另外,利用测定端子的直径为20mm的1/100千分表对厚度进行测定。利用这些值算出发泡体的体积。
接着,利用最小刻度0.01g以上的上皿天秤测定发泡体的重量。根据这些值来算出发泡体的表观密度(g/cm3)。
(动态粘弹性)
利用粘弹性测定装置(“ARES 2KFRTN1-FCO”TAInstruments Japan公司制)的膜拉伸测定模式,在角频率为1rad/s时进行温度分散性试验。对此时的储存弹性模量E’与损耗弹性模量E”的比率即损耗角正切(tanδ)的峰值的温度(℃)和强度(最大值)进行测定。
表1的“tanδ温度”一栏记载了发泡体的损耗角正切(tanδ)的峰值的温度(℃),“tanδ最大值”一栏记载了该峰值的强度(最大值),“tanδ最大值/表观密度”一栏记载了上述峰值的强度(最大值)除以发泡体的表观密度而得的值[相当于构成发泡体的材料自身(除气泡以外)的tanδ的峰值强度(最大值)]。
(初始弹性模量)
在23℃环境下且拉伸速度300mm/min的拉伸试验中,由10%应变时的斜率算出初始弹性模量(N/mm2),对该初始弹性模量进行评价。
(冲击吸收性试验)
使用上述的钟摆型冲击试验机(冲击试验装置)(参见图1及图2)进行冲击吸收性试验。对于在实施例及比较例中得到的发泡片(样品尺寸:20mm×20mm),在使28g的铁球倾斜40°的低冲击条件下进行冲击试验,求出冲击吸收率(%)。
接着,用该冲击吸收率(%)除以发泡片的厚度(μm),求出每单位厚度的冲击吸收率R。
如表1所示,对于实施例的发泡片而言,上述R为0.20以上,显示出优异的冲击吸收性。与此相对,对于比较例2的发泡片而言,R小于0.20。
(探头粘性试验)
使用粘性试验机(“TAC-2”、RHESCA公司制)。在23℃环境下,将直径的SUS304制圆柱的探头从发泡片上部以压入速度30mm/min、压入载荷100gf、压制时间1秒的条件进行按压,并且以剥离速度30mm/min进行剥离,测定此时的最大载荷值(kN/m2)。
如表1所示,对于实施例的发泡片而言,最大载荷值为100kN/m2以下,与比较例1相比,粘性大幅下降。
(再剥离性试验)
将发泡片切割成100mm×100mm,贴附于SUS304BA板上作为测定试样。对于水平放置测定试样,使1kg辊进行一个来回的压接。压接后,在常温(23℃)下,测定在180℃方向上再次剥离时的发泡片的状态。
◎:不与SUS304BA板粘连。
○:与SUS304BA板粘连,但发泡片形状未发生变化地剥离。
×:与SUS304BA板粘连,剥离时发泡片形状变化。
如表1所示,对于实施例的发泡片而言,即便从SUS304BA板剥离,发泡片也恢复至起初的形状,能够再次进行重贴,而对于比较例1而言,在剥离时发生伸长或破碎而恢复不了起初的形状,未能够再次进行重贴。
表1
表1
产业上可利用性
本发明的发泡片例如在电气/电子设备中,作为将各种构件或部件(例如光学构件等)安装(装载)于规定的部位(例如壳体等)时所使用的电气/电子设备用构件是有用的,尤其是作为冲击吸收片是有用的。
符号说明
1 钟摆型冲击试验机(冲击试验装置)
2 试验片(发泡片)
3 保持构件
4 冲击负荷构件
5 压力传感器
11 固定夹具
12 按压夹具
16 压力调节机构
20 支柱
21 臂
22 支承棒(轴)的一端
23 支承棒(轴)
24 冲击子
25 电磁铁
28 支承板
a 摆起角度
Claims (19)
1.一种发泡片,其厚度为30~500μm,其是由表观密度为0.2~0.7g/cm3、平均泡孔直径为10~150μm的发泡体构成的发泡片,在使用钟摆型冲击试验机的冲击吸收性试验中,下式所定义的冲击吸收率除以发泡片的厚度所得的值R在冲击子的重量28g、摆起角度40°时为0.20以上,所述厚度的单位为μm,
对于该发泡片的至少一个面而言,在23℃环境下将直径为5mm的SUS304制圆柱的探头以压入速度30mm/min、压入载荷100gf、压制时间1秒的条件按压,并以剥离速度30mm/min进行剥离时的最大载荷值为100kN/m2以下,
冲击吸收率={(F0-F1)/F0}×100
上述式中,F0是仅对支承板冲撞冲击子时的冲击力,F1是对由支承板和发泡片构成的结构体的支承板上冲撞冲击子时的冲击力,
所述冲击吸收率的单位为%。
2.如权利要求1所述的发泡片,其中,所述发泡体的在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切tanδ在-50℃以上且50℃以下的范围内具有峰值。
3.如权利要求2所述的发泡片,其中,所述发泡体的在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切tanδ在-40℃以上且40℃以下的范围内具有峰值。
4.如权利要求3所述的发泡片,其中,所述发泡体的在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切tanδ在-30℃以上且30℃以下的范围内具有峰值。
5.如权利要求4所述的发泡片,其中,所述发泡体的在动态粘弹性测定中的角频率为1rad/s时的储存弹性模量与损耗弹性模量的比率即损耗角正切tanδ在-20℃以上且20℃以下的范围内具有峰值。
6.如权利要求1~5中任一项所述的发泡片,其中,所述发泡体的损耗角正切tanδ在-50℃以上且50℃以下的范围内的最大值为0.2以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的发泡片,其中,发泡体在23℃环境下且拉伸速度为300mm/min的拉伸试验中的初始弹性模量为10N/mm2以下。
8.如权利要求7所述的发泡片,其中,发泡体在23℃环境下且拉伸速度为300mm/min的拉伸试验中的初始弹性模量为0.1N/mm2以上且10N/mm2以下。
9.如权利要求8所述的发泡片,其中,发泡体在23℃环境下且拉伸速度为300mm/min的拉伸试验中的初始弹性模量为0.1N/mm2以上且5N/mm2以下。
10.如权利要求1~9中任一项所述的发泡片,其中,发泡体由选自由丙烯酸系聚合物、橡胶、氨基甲酸酯系聚合物、苯乙烯系聚合物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的组中的至少一种树脂材料形成。
11.如权利要求1~10中任一项所述的发泡片,其中,所述发泡体包含交联剂。
12.如权利要求1~11中任一项所述的发泡片,其中,所述发泡体包含填充剂。
13.如权利要求1~12中任一项所述的发泡片,其中,发泡体由乳液树脂组合物形成。
14.如权利要求1~13中任一项所述的发泡片,其中,发泡体经由工序A而形成,所述工序A是使树脂组合物机械性地发泡的工序。
15.如权利要求14所述的发泡片,其中,发泡体还经由工序B而形成,所述工序B为将经机械性地发泡的乳液树脂组合物涂敷在基材上后进行干燥的工序。
16.如权利要求1~15中任一项所述的发泡片,其中,在发泡体的单面或双面具有粘合剂层。
17.如权利要求1~16中任一项所述的发泡片,其用作电气设备或电子设备用冲击吸收片。
18.一种电气设备或电子设备,其使用了权利要求1~17中任一项所述的发泡片。
19.如权利要求18所述的电气设备或电子设备,其是具备显示构件的电气设备或电子设备,所述电气设备或电子设备具备权利要求1~17中任一项所述的发泡片被夹持在该电气设备或电子设备的壳体与所述显示构件之间的结构。
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