CN1322088C - 发泡防尘材料以及采用该发泡防尘材料的防尘结构 - Google Patents

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Abstract

一种发泡防尘材料，其包括发泡体，其中发泡体具有10至90m的平均孔径、压缩至50%时的抵抗载荷斥力为0.1至3.0N/cm2、和从0.01至0.10g/cm3的视密度。

Description

发泡防尘材料以及采用该发泡防尘材料的防尘结构
发明领域
本发明涉及发泡防尘材料以及采用该发泡防尘材料的防尘结构，尤其涉及这样一种防尘材料，其具有极好的防尘性能并且能够成功地紧随微小间隙，以及一种采用所述发泡防尘材料的防尘结构。
背景技术
防尘材料已经被用于将与图像显示设备例如液晶显示器、电致发光显示器以及等离子显示器固定的图像显示构件，和固定到便携电话或便携信息设备的光学构件例如照相机和镜头安装到例如固定部分的指定位置上。防尘材料还已经被用于防止调色剂从调色剂盒中泄漏，所述调色剂盒用于图像形成设备中，例如复印机和打印机。
作为防尘材料使用具有闭合泡孔和约30的发泡系数的聚乙烯发泡体、以及具有低发泡程度和闭合泡孔结构的细小泡孔聚氨酯发泡体、和高度发泡聚氨酯的模压及模塑制品。
具体的地，例如，由具有0.3至0.5g/cm3密度的聚氨酯发泡体形成的衬垫(如在专利文献1中所述的)，和由具有从1至500μm平均泡孔直径的发泡结构形成的用于电气或电子设备的密封材料(如在专利文献2中所述的)已经被使用。
在固定到图像显示设备如液晶显示器、电致发光显示器和等离子显示器的传统图像显示构件，以及固定到便携电话或便携信息设备的传统光学构件如照相机或者镜头中，在防尘材料被应用的部分具有间隙(即开口或间隔)，该间隙足够大到基本无压力地使用该防尘材料。因此，没有必要考虑防尘材料的压缩排斥力。
[专利文献1]JP-A-2001-100216
[专利文献2]JP-A-2002-309198
发明概述
然而，近些年，其中装配有光学构件(例如图像显示设备、相机和镜头)的产品变成为具有薄外形，并且与其相关的，是应用防尘材料的部分的间隙趋向于减小。最近，出现了这样的情况，由于其中的大排斥力，所使用的传统防尘材料不能被应用。因此，需要这样一种防尘材料，其发挥极好的防尘特性并且具有能够紧随微小间隙的极好柔韧性。
在JP-A-2001-100216中揭露的衬垫(即由具有从0.3至0.5g/cm3密度的聚氨酯发泡材料形成的衬垫)通过抑制其发泡系数而防止液晶显示器震动，但在柔韧性和缓冲性能方面仍然不够。
在JP-A-2002-309198中揭示的电气或电子设备的密封材料中(即由具有1至500μm平均发泡直径的发泡结构形成的用于电气或电子设备的密封材料)，未提及发泡材料的压缩排斥力。
因此，本发明的一个目的是提供这样一种防尘材料，其发挥极好的防尘性能并且具有能够紧随微小间隙的极好柔韧性，以及提供一种采用防尘材料的防尘结构。
本发明的另一个目的是提供这样一种发泡防尘材料(以下称为防尘材料)，其能够适用于将光学构件安装在具有薄外形的产品上，并且提供一种使用所述防尘材料的防尘结构。
作为发明人为实现上述目的作出的认真研究的成果，已经发现具有特殊性能的发泡体形成的防尘材料的使用发挥了极好的防尘性能并能成功地紧随微小间隙。基于这些发现完成了本发明。
就是说，本发明具有以下构成。
(1)一种发泡防尘材料，其包括发泡体，其中发泡体具有10至90μm的平均孔径、压缩至50％时的抗斥力负荷为0.1至3.0N/cm2、和从0.01至0.10g/cm3的视(表观)密度。
(2)根据上述(1)的发泡防尘材料，其中发泡体具有闭合泡孔结构或半闭合和半开口泡孔结构。
(3)根据上述(1)或(2)的发泡防尘材料，其中所述材料还包括在发泡体一个表面或两个表面上的压敏粘结层。
(4)根据上述(3)的发泡防尘材料，其中压敏粘结层通过一个薄膜层形在发泡体上。
(5)根据上述(3)或(4)的发泡防尘材料，其中压敏粘结层包括丙烯酸压敏粘合剂。
(6)根据上述(1)至(5)中任一项的发泡防尘材料，其中发泡体通过下述方法获得，所述方法包括以下步骤：
用高压下的惰性气体渗透热塑性聚合物；以及
减压。
(7)根据上述(6)的发泡防尘材料，其中所述发泡体通过下述方法获得，所述方法包括以下步骤：
用高压下的惰性气体渗透包括热塑性聚合物的未发泡模塑制品；以及
减压。
(8)根据上述(6)的发泡防尘材料，其中发泡体通过下述方法获得，所述方法包括以下步骤：
在加压状态下用惰性气体渗透熔融的热塑性聚合物；以及
减压的同时模塑所述热塑性聚合物。
(9)根据上述(6)至(8)中任一项的发泡防尘材料，其中所述方法还包括在减压后加热的步骤。
(10)根据上述(6)至(9)中任一项的发泡防尘材料，其中惰性气体是二氧化碳。
(11)根据上述6至10中任一项的发泡防尘材料，其中惰性气体在渗透时处于超临界状态。
(12)根据上述(1)至(11)中任一项的发泡防尘材料，其中该材料用于将光学构件安装在指定位置上。
(13)用于将光学构件安装在指定位置上的一种防尘结构，其中该结构包括光学构件，该光学构件借助根据上述(1)至(11)中任何一项的发泡防尘材料安装在所述位置上。
(14)一种结构，其包括安装在指定位置上的光学构件，其中该结构包括光学构件，该光学构件借助根据上述(1)至(11)中任一项的发泡防尘材料安装在指定位置上。
(15)根据上述(1)至(11)中任一项的发泡防尘材料，其中该材料用于防止调色剂从调色剂盒泄漏。
发泡防尘材料可以优选用于在指定位置上安装光学构件，和用于防止调色剂从调色盒泄漏。
本发明还涉及用于在指定位置上安装光学构件的防尘结构，并且该防尘结构包括光学构件，借助根据本发明的发泡防尘材料将所述光学构件安装在所述位置上。本发明还涉及具有安装在指定位置上的光学构件的结构，并且该结构包括光学构件，借助根据本发明的发泡防尘材料将所述光学构件安装在指定位置上。
本发明的防尘材料发挥极好的防尘性能，并具有能够紧随微小间隙的极好柔韧性。本发明的防尘材料还能够适用于在具有薄外形的产品上安装光学构件。
附图说明
图1是一个示意性横截面视图，其示出在实施例中的一种间隙紧随能力的测定方法。
发明的详细说明
以下将对本发明进行详细说明。
[发泡体组成的发泡防尘材料]
本发明的发泡防尘材料，即由发泡体组成的防尘材料(密封剂)，由发泡体组成，其由具有10至90μm的平均孔径、在压缩到50％时的抗斥力负荷(即在压缩到50％时的排斥力)为0.1至3.0N/cm2和0.01至0.10g/cm3的视密度。
设为90μm(优选80μm)的发泡体平均孔径上限改善了防尘性能并改善了光遮蔽性能。设为10μm(优选20μm)的发泡体平均孔径下限改善了减震性能(震动吸收性能)。
在压缩到50％时发泡体抗斥力负荷(即在压缩到50％时的排斥力)的上限设定为3.0N/cm2(优选2.0N/cm2，更优选为1.8N/cm2)时，能够防止由所述发泡防尘材料即使是在窄的间隙情况下发生斥力所产生的问题。在压缩到50％时发泡体抗斥力负荷的下限，设定为0.1N/cm2(优选0.2N/cm2)，则能确保极好的防尘性能。
设定为0.10g/cm3(优选0.08g/cm3)的发泡体视密度上限，则能够改善柔韧性。设定为0.01g/cm3(优选0.02g/cm3)的发泡体视密度下限，则能够确保极好的防尘性能。
只要满足上述特征，发泡体在组成和泡孔结构上没有限制。所述泡孔结构优选闭合泡孔结构或半闭合和半开口的泡孔结构(即具有闭合泡孔结构和开口泡孔结构彼此混合的泡孔结构，其混合比率没有限制)，并且发泡体具有80％或更多(更优选90％或更多)闭合泡孔结构部分的这种泡孔结构是尤其优选的。
在本发明的发泡防尘材料中，生产发泡体的方法可以是那些已经普遍用于泡沫成型的方法，例如物理方法和化学方法。在普通的物理方法中，例如含氯氟烃化合物和烃类化合物的低沸点液体(发泡剂)分散在聚合物中，然后加热蒸发发泡剂以形成泡孔。在普通的化学方法中，通过加入到聚合物基体中的化合物(发泡剂)热分解产生的气体形成泡孔，由此获得发泡体。考虑到现在的环境问题，优选物理方法。
借助例如如下的方法能够形成发泡体。包括天然或合成橡胶(例如氯丁二烯橡胶-乙烯-丙烯三元共聚物)、硫化剂、发泡剂和填料的构成组分在捏和机中捏合，以获得一种捏合混合物，所述捏合机例如班伯里密炼机和压力捏合机。然后所述捏合混合物被模塑为片状或棒状同时在压延机、挤出机或输送带浇铸机中被连续捏合，然后通过加热硫化和发泡以获得硫化的发泡体。
根据需要，产生的硫化发泡体可以被切割成指定的形状。在替代方案中，包括天然或合成橡胶、硫化剂、发泡剂和填料的构成组分用混炼辊捏合以获得捏合组合物，所述捏合组合物然后通过间歇式方法进行硫化、发泡和在模子中模塑成型。
在本发明中，优选采用将高压惰性气体用作发泡剂的方法，因为能获得具有小孔径和高孔密度的发泡体。例如，优选这样一种方法，即：用高压下的惰性气体渗透热塑性聚合物，然后减小所述压力以形成发泡体。
在前述的物理发泡方法中，由于易燃性、毒性和对环境的影响，例如臭氧层破坏，可能出现问题。在前述的化学发泡方法中，发泡气体的残留物残存于形成的发泡体中，因此由于腐蚀气体和气体中杂质的污染尤其在需要低污染性的电子设备用途中可能会出现问题。
优选采用二氧化碳作为发泡剂，因为能够获得具有较少量杂质的洁净发泡体。
已经有人报导物理和化学发泡方法难以提供细小泡孔结构，尤其是具有300μm或更小孔径的细小泡孔。
如所述的，本发明的发泡体优选借助将高压惰性气体用作发泡剂的生产方法生产，并且此方法优选采用以高压下的惰性气体渗透热塑性聚合物并减小所述压力。在用惰性气体渗透时，已经预先模制的未发泡模塑制品用惰性气体渗透，或作为替代，熔融的热塑性聚合物用处于增压状态下的惰性气体渗透。
因此，具体生产方法的优选实施例包括一种方法，其中热塑性聚合物用高压下的惰性气体渗透，然后减小所述压力；一种方法，其中由热塑性聚合物形成的未发泡模塑制品用高压下的惰性气体渗透，然后减小所述压力；以及一种方法，其中熔融的热塑性聚合物用处于增压状态的惰性气体渗透，和在减小所述压力的同时模塑所述热塑性聚合物。
(热塑性聚合物)
在本发明中用作发泡体(树脂发泡体)材料的热塑性聚合物没有特别限制，只要其是表现热塑性性能的聚合物并且能够用高压气体渗透即可。
热塑性聚合物的实例包括烯烃聚合物，例如低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯或丙烯和其它α-烯烃的共聚物以及乙烯和不饱和烯属单体(例如醋酸乙烯基酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯和乙烯醇)的共聚物；苯乙烯聚合物例如聚苯乙烯，和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)；聚酰胺例如尼龙6、尼龙66和尼龙12；聚酰胺-酰亚胺；聚酰亚胺；聚醚酰亚胺；丙烯酸类树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；聚氯乙烯；聚氟乙烯；链烯基芳族树脂；聚酯例如聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；聚碳酸酯例如双酚A型聚碳酸酯；聚缩醛类；以及聚苯硫醚。
热塑性树脂也包括热塑性弹性体，其在常温下表现橡胶特性和在高温下表现热塑性。
热塑性弹性体的实例包括烯烃弹性体，例如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、聚异丁烯和氯化聚乙烯；苯乙烯弹性体，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和它们的氢化聚合物；热塑性聚酯弹性体；热塑性聚氨基甲酸酯弹性材料；以及热塑性丙烯酸类弹性体。
热塑性弹性体具有低于室温(例如20℃或更低)的玻璃化转变温度，并且由此作为防尘材料和密封剂时，在柔韧性及外形紧随能力方面非常出色。
热塑性聚合物可以单独或作为其中两种或更多种的混合物使用。热塑性弹性体、热塑性弹性体之外的热塑性聚合物、以及热塑性弹性体和热塑性弹性体之外的热塑性聚合物的混合物中任何一种都可以用作发泡体(即热塑性聚合物)的材料。
热塑性弹性体和热塑性弹性体之外的热塑性聚合物的混合物的实例包括烯烃弹性体如乙烯-丙烯共聚物和烯烃聚合物如聚丙烯的混合物。在热塑性弹性体和热塑性弹性体之外的热塑性聚合物的混合物被使用的情况中，它们(前者/后者)的混合比例可以是约从1/99至99/1，优选约从10/90至90/10，以及更优选约从20/80至80/20。
(惰性气体)
能够用在本发明中的惰性气体没有特别限定，只要其对热塑性聚合物是惰性的并且能够渗入其中即可，其实例包括二氧化碳、氮气和空气。所述气体可以作为混合物使用。其中，优选使用二氧化碳，因为其可以大量地以高渗透速度渗入作为发泡体材料的热塑性聚合物中。
在渗入热塑性聚合物时，惰性气体优选处于超临界状态。气体在热塑性聚合物中的溶解度在超临界状态下得到提高以使得能以高浓度渗透。在渗透后压力骤降时，由于高浓度泡孔核大量形成，借此能获得细小泡孔，因为由于泡孔核生长而形成的泡孔密度以均匀的孔隙率变大。二氧化碳具有31℃的临界温度和7.4Mpa的临界压力。
根据需要，在发泡体模塑时可以将添加剂加入热塑性聚合物。添加剂的种类没有特殊限制，可以使用通常用于泡沫成型的各种添加剂。
添加剂的实例包括泡孔成核剂、结晶成核剂、增塑剂、润滑剂、着色剂(例如颜料和染料)、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防老剂、填料、增强剂、阻燃剂、抗静电剂、表面活性剂、硫化剂和表面处理剂。
添加剂的添加量可以适当地在这样的一个范围中选择，以便泡孔的形成不会受到损害，其可以是在使普通热塑性聚合物例如热塑性弹性体模塑时使用的添加量。
本发明中使用的润滑剂没有特殊限定，只要其在提高热塑性聚合物的流动性方面发挥作用即可，它们的实例包括烃类润滑剂，例如液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡；脂肪酸润滑剂，例如硬脂酸、二十二碳酸、和12-羟基硬脂酸；和酯润滑剂，例如硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、四硬脂酸季戊四醇酯、硬化蓖麻油和硬脂酸硬脂酯。
(发泡体的生产)
通过用高压下的惰性气体渗透热塑性聚合物作为生产发泡体的生产方法，具体地说，这种方法包括进行下列步骤：用高压下的惰性气体渗透热塑性聚合物的渗透步骤，在渗透步骤之后减小所述压力以使所述聚合物发泡的减压步骤，和根据需要，加热以生长泡孔的加热步骤。在此情况中，已经被预先模塑的未发泡模塑制品可以用惰性气体渗透，或者在替代的方案中，熔融的热塑性聚合物用处于加压状态的惰性气体渗透，接着模塑同时减小压力。这些方法步骤可以作为间歇式方法或连续式方法进行。
根据间歇式方法，发泡体能够用以下方式生产，热塑性聚合物例如聚烯烃树脂或热塑性弹性体通过使用挤出机挤出以形成未发泡模塑制品(例如用于形成发泡体的树脂片状物)，所述挤出机例如单轴挤出机或双轴挤出机。在可替代的方案中，热塑性聚合物例如聚烯烃树脂或热塑性弹性体通过使用捏合机被均匀地混合，所述捏合机设有辊、凸轮、捏合机或班伯里叶片，并且通过使用具有加热板的压机将聚合体模压成型以形成未发泡的模塑制品(例如用于形成发泡体的树脂片状物)，所述制品包括作为基质树脂的热塑性聚合体。
产生的未发泡模塑制品被放置在能承受压力的容器中，然后惰性气体在高压下被引入所述容器，以便用所述惰性气体渗透所述未发泡模塑制品。
在此情况中，未发泡模塑制品的形状没有特殊限定，并且可以是辊形、板形等等中任何一种。惰性气体可以连续或间断地引入。在所述制品用高压下的惰性气体充分渗透之后，所述压力被释放(通常释放到大气压)以在基质树脂中生成泡孔核。所述泡孔核可以通过放在室温下进行生长或根据需要可以通过加热进行生长。
加热的方法可以是公知和通常采用的那些，例如水浴、油浴、热辊、热空气箱、远红外线、近红外线和微波。在泡孔生长之后，所述制品例如用冷水进行迅速冷却以使其外形固定。
根据连续方法，发泡体可以用以下方式生产。惰性气体在高压下被注入热塑性聚合物，在同时通过使用挤出机例如单轴挤出机或双轴挤出机捏合，在热塑性聚合物用惰性气体充分渗透之后，该聚合物被挤出以释放压力(通常释放到大气压)以彼此同时地实现发泡和模塑，接着根据需要通过加热使泡孔生长。在泡孔生长之后，所述制品例如用冷水进行迅速冷却以使其外形固定。
在气体渗透步骤中的压力可以是6MPa或更大(例如，约从6至100MPa)，优选8MPa或更大(例如，约从8至100MPa)。在压力低于6MPa的情况下，在发泡时泡孔明显生长而得到过大的孔径，由此不能获得在前述范围中的较小平均孔径(平均孔(泡)径)，削弱防尘性能。
这是因为与高压的情况相比，在低压下气体的渗透量比较小，并且泡空核的形成速度降低，从而增加了由此形成的泡孔核数量，因此每个泡孔的气体量相当地增加而使所述孔径极度地扩大。
而且，在低于6MPa的压力范围中，有这样一种趋势，即：渗透压力的微小变化则引起孔径和孔密度的大改变，由此孔径和孔密度难以控制。
气体渗透步骤中的温度根据使用的惰性气体和热塑性聚合物的种类改变，并且能选自宽的范围。考虑到操作性，所述温度可以是约从10至350℃。例如，在具有例如层状外形的未发泡模塑制品用惰性气体渗透的情况中，间歇式方法中的渗透温度可以是约从10至200℃，并优选约从40至200℃。
在用惰性气体渗透的熔融聚合物被挤出以便彼此同时地实现发泡和模塑的情况中，在连续式方法中的所述渗透温度通常是约从60至350℃。
在二氧化碳被用作惰性气体的情况中，渗透时的温度优选32℃或更高，并更优选40℃或更高，以便保持超临界状态。
在减压过程中的减压速度没有特殊限定，对于获得均一的细小泡孔来说，其优选约从5至300MPa/sec。加热步骤中的加热温度是例如约从40至250℃，并优选约从60至250℃。
例如根据使用的惰性气体和热塑性聚合物或热塑性弹性体的种类，通过适当设置在气体渗透步骤时的操作条件例如温度、压力和时间，在减压步骤时的操作条件例如减压速度、温度和压力，以及在减压步骤之后的加热温度，可以调整平均孔径、压缩到50％时的抵抗载荷斥力和视密度。
(发泡防尘材料)
根据本发明的发泡防尘材料(发泡密封剂)由具有前述特征的发泡体组成。所述发泡体可以由其自身单独组成发泡防尘材料以有效地发挥其作用，并可以与设在其一个表面或两个表面上的其它层或基质(尤其是压敏粘结层)结合以组成发泡防尘材料。
例如，在具有发泡体和位于其一个表面或两个表面上的压敏粘结层的发泡防尘材料的情况中，例如光学构件的一个构件或部件能被固定或预先固定到粘附体上。
因此，本发明的发泡防尘材料优选在组成所述发泡防尘材料的发泡体的至少一个表面(即一个表面或两个表面)上具有压敏粘结层。
形成压敏粘结层的粘合剂没有特殊限定，并且可以通过适当选择采用公知的粘合剂，粘合剂的实例包括丙烯酸压敏粘合剂、橡胶粘合剂(例如天然橡胶粘合剂和合成橡胶粘合剂)、聚硅氧烷粘合剂、聚酯粘合剂、聚氨酯粘合剂、聚酰胺粘合剂、环氧粘合剂、乙烯烷基醚粘合剂和氟类粘合剂。粘合剂可以是热熔性粘合剂。
粘合剂可以单独或以其中两种或更多种的组合使用。所述粘合剂可以是包括乳胶粘合剂、溶剂型粘合剂、低聚物粘合剂和固体粘合剂的任何形式。
出于防止粘附体污染的考虑，粘合剂优选丙烯酸压敏粘合剂。
压敏粘结层可以借助本技术领域中公知和通常采用的方法形成，其实例包括将粘合剂涂覆在指定部分或表面上的方法(涂覆法)以及将粘合剂涂覆在例如剥离衬垫的剥离膜上以形成压敏粘结层，并将所述压敏粘结层转移给指定部分或表面的方法(转移法)。
在形成压敏粘结层时，可以采用在本技术领域中公知的涂覆法，其实例包括流铸法、辊涂机法、反向涂胶机法和刮涂法。
压敏粘结层通常具有约从2至100μm的厚度，并优选约从10至100μm。压敏粘结层优选尽可能薄，因为越薄的压敏粘结层在其边缘具有越高的防止灰尘粘着的作用。压敏粘结层可以具有单层结构或堆积的多层结构。
压敏粘结层可以通过另一个层(下部的层)形成在发泡体上。下部层的实例包括中间层和底涂层，以及基材层(尤其是薄膜层)和另一压敏粘结层。
在压敏粘结层可以仅是发泡体一个表面(一侧)的情况中，另一个层可以形成在另一个表面上，其实例包括另一种类的压敏粘结层和基材层。
本发明的发泡防尘材料的外形和厚度没有特殊限定，并且可以根据用途适当选择。例如发泡防尘材料的厚度可以是约从0.5至5mm，优选从0.8至3mm。
本发明的发泡防尘材料通常在加工成与所述防尘材料施用的设备相应的各种形状之后形成商品。
由于前述特征，本发明的发泡防尘材料具有极细的泡孔、在压缩到50％时的低抗斥力负荷和高柔韧性，并具有低的视密度。也就是，发挥能够紧随微小间隙的极好的柔韧性并保持小孔径，由此所述材料能够紧随微小间隙而且有在先要求的防尘性能。此外，材料被高度发泡并是轻质的。
由于发泡体包含热塑性聚合物例如热塑性弹性体，因此本发明的发泡防尘材料在柔韧性方面极好，并且清洁没有产生有害物质或残留的污染物质，因为使用惰性气体例如二氧化碳作为发泡剂，其不同于常规的物理和化学发泡方法。
因此，本发明的发泡防尘材料作为用于将各种构件和部件(例如光学构件)安装(装配)在指定位置上的防尘材料是有效的。尤其，即使在小尺寸构件或部件(例如小尺寸光学构件)被安装到具有薄外形的产品上的情况中，发泡防尘材料也能适用。
利用发泡防尘材料能被安装(装配)的光学构件的实例包括安装到例如液晶显示器、电致发光显示器和等离子显示器的图像显示设备上的图像显示构件(尤其是具有小尺寸的图像显示构件)，以及固定到例如便携式电话和便携式信息设备的移动通信设备的照相机或镜头(尤其是具有小尺寸的照相机或镜头)。
发泡防尘材料也能用作防止调色剂从调色剂盒泄漏的防尘材料。利用发泡防尘材料能连接的调色剂盒的实例包括用在例如复印机和打印机的图像形成设备中的调色剂盒。
(具有光学构件的结构)
在根据本发明具有光学构件的结构(即具有安装在指定位置上的光学构件的结构)中，光学构件借助发泡防尘材料被安装(装配)在指定位置上。所述结构的实例包括图像显示设备例如液晶显示器、电致发光显示器和等离子显示器(尤其是一种图像显示设备，其具有作为光学构件安装在其上的小尺寸图像显示构件)，以及移动通信设备例如便携式电话和便携式信息装置，其具有安装在其上的照相机或镜头(尤其是具有小尺寸的照相机和镜头)。所述结构可以是具有比常规产品更薄外形的产品，并且在厚度和尺寸方面没有特殊限制。
(防尘结构)
根据本发明的防尘结构(即具有安装在指定位置上的光学构件的防尘结构)具有光学构件借助发泡防尘材料安装在其上的这样一种结构。除了其中发泡防尘材料用于将光学构件安装(装配)在指定位置上的结构外，所述防尘结构在其它结构中没有特殊限制。
因此，光学构件和光学构件安装在其上的指定位置没有特殊限定，并且能适当选择。光学构件的实例包括已在上文中列举的那些。
实施例
参照下述实施例将对本发明进行更详细地描述，但是本发明不解释为仅限于此。
发泡体的平均孔径、压缩到50％时的抗斥力负荷(即以压缩到50％时的排斥力)，以及视密度用以下方式获得。
(平均孔径)
发泡体泡孔部分的放大视图通过数字显微镜(商品名VH-8000，由Keyence公司生产)输入，并通过使用图像分析软件(商品名Win ROOF，由Mitani公司生产)分析以获得平均孔径(μm)。
(压缩到50％时的抗斥力负荷)
压缩到50％时的抗斥力负荷根据在JIS K6767中定义的用于测量压缩法硬度的方法进行测量。具体地，切成圆形具有30mm直径的数块测试试样被堆积成约25mm的厚度，在以10mm/min的压缩速度将堆积试样压缩到50％时测得的每单位面积(cm2)的应力叫做压缩到50％时的抗斥力负荷(N/cm2)。
(视密度)
用40mm×40mm的冲模对发泡体冲孔，由此冲出的试样被测量尺寸。通过使用具有20mm测量探头直径的1/100直读式厚度计，还测量所述试样厚度。发泡体的体积根据测量的数值计算。
发泡体重量用具有0.01g或更小的最小可测重量的天平来测量。发泡体的视密度(g/cm3)根据这些数值计算。
实施例1
45重量份的聚丙烯、45重量份的聚烯烃弹性体、10重量份的聚乙烯、10重量份的氢氧化镁和10重量份的碳在一个由Japan Steel Works有限公司(JSW)制造的双轴捏合机中在200℃的温度下捏合，并被挤出成条状，其然后用水进行冷却并模制成颗粒。所述颗粒被放置在由Japan Steel Works有限公司制造的单轴挤出机中，二氧化碳气体在220℃的环境下以13MPa的压力注入所述挤出机，所述压力在完成注入后降至12MPa。
二氧化碳气体以基于聚合物总量的5质量％的比例注入。在使二氧化碳气体充分饱和之后，所述混合物冷却至适合发泡的温度，然后从一个模挤出以获得发泡体。由此获得的所述发泡体具有70μm的平均孔径、压缩至50％时的抗斥力负荷(即压缩至50％时的排斥力)为1.5N/cm2，以及0.05g/cm3的视密度。
实施例2
30重量份的聚丙烯、60重量份的聚烯烃弹性体、10重量份的聚乙烯、10重量份的氢氧化镁和10重量份的碳在一个由Japan Steel Works有限公司制造的双轴捏合机中在200℃的温度下捏合，并被挤出成条状，其然后用水进行冷却并制成颗粒。所述颗粒被放置在由Japan Steel Works有限公司制造的单轴挤出机中，二氧化碳气体在220℃的环境下以13MPa的压力注入所述挤出机，所述压力在完成注入后降至12MPa。
二氧化碳气体以基于聚合物总量的5质量％的比例注入。在使二氧化碳气体充分饱和之后，所述混合物冷却至适合发泡的温度，然后从一个模挤出以获得发泡体。由此获得的所述发泡体具有80μm的平均孔径、1.0N/cm2的压缩至50％时的排斥力以及0.05g/cm3的视密度。
实施例3
60重量份的聚丙烯、30重量份的聚烯烃弹性体、10重量份的聚乙烯、10重量份的氢氧化镁、10重量份的碳和1重量份的硬脂酸单甘油酯在一个由Japan Steel Works有限公司制造的双轴捏合机中在200℃的温度下捏合，并被挤出成条状，其然后用水进行冷却并制成颗粒。所述颗粒被放置在由Japan Steel Works有限公司制造的单轴挤出机中，二氧化碳气体在220℃的环境下以13MPa的压力注入所述挤出机，所述压力在完成注入后降至12MPa。
二氧化碳气体以基于聚合物总量的5质量％的比例注入。在使二氧化碳气体充分饱和之后，所述混合物冷却至适合发泡的温度，然后从一个模挤出以获得发泡体。由此获得的所述发泡体具有80μm的平均孔径、2.4N/cm2的压缩至50％时的排斥力，以及0.03g/cm3的视密度。
对比实施例1
采用主要包含聚氨基甲酸乙脂的发泡体，其具有70μm平均孔径、8N/cm2的压缩至50％时的排斥力以及0.4g/cm3的视密度。
对比实施例2
主要包含聚氨基甲酸乙脂的发泡体被压缩至原始厚度的50％，然后被热压成型以获得模塑制品，所述发泡体具有250μm平均孔径和0.03g/cm3的视密度。所述模塑制品具有90μm的平均孔径、5N/cm2的压缩至50％时的排斥力以及0.06g/cm3的视密度。
对比实施例3
采用主要包含乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)的发泡体，其具有400μm平均孔径、0.5N/cm2的压缩至50％时的排斥力以及0.09g/cm3的视密度。
(评定)
通过用于测量压缩至50％时的透气性和间隙紧随性能的下述方法，评定实施例1至3和对比实施例1至3中获得的发泡体的压缩至50％时的透气性和间隙紧随性能。评定结果在下表1中示出。
(用于测量压缩至50％时透气性的方法)
通过采用根据JIS L1096的潜冰型透气性测试仪测量压缩至50％时的透气性(cc/cm2/sec)。
(测量间隙紧随性能的方法)
一种发泡体被放置在图1中示出的夹具中，在上表面的丙烯酸板的变形状态可以被视觉观察。具体地说，具有0.4mm厚度的垫片放在具有20mm厚度的丙烯酸板的两个端部上，并且具有1mm厚度的发泡体被放置在垫片之间的中心部分。
具有10mm厚度的丙烯酸板被放置在其上，并且从丙烯酸板(具有10mm厚度)的上表面那侧施加载荷，其位置对应于两端部上的垫片，以便压缩发泡体。此时视觉观察上表面上的聚丙烯板是否存在变形。
表1
           实施例              对比实施例
    1   2   3   1   2   3
  视密度(g/cm3)     0.05   0.05   0.03   0.4   0.06   0.09
  压缩至50％时的排斥力(N/cm2)     1.5   1.0   2.4   8   5   0.5
  平均孔径(μm)     70   80   80   70   90   400
  压缩至50％时的透气性(cc/cm2/sec)     不能测量   不能测量   不能测量   不能测量   不能测量   0.04
  间隙紧随能力     一般   一般   一般   观测到变形   观测到变形   一般
通过无机气体产生量的分析、有机气体产生量的分析和用温水提取的离子成分量的分析，评定实施例1和对比实施例1的发泡体洁净度。所述结果示于下表2至4中。
(无机气体产生量的分析)
从试样切取具有10cm2面积和约1mm厚度的测试片并在燃烧设备的试样船上称重。通过使用燃烧设备，试样片在100℃下加热1小时，并且产生的气体收集在一个收集液体(纯水)中。通过使用离子色谱(商品名DX-500，由Dionex公司制造)，对收集液体进行定量分析。
(有机气体产生量的分析)
从试样切取具有50cm2面积和约1mm厚度的测试片并且在小瓶容器中称重。在牢牢密封所述容器之后，通过使用顶空气体自动取样机将测试片在100℃下加热1小时，并且通过使用气相色谱仪(商品名HP6980，由Hewlett-Packard公司制造)，加热状态中对产生的气体进行定量分析。
(用温水提取的离子成分量的分析)
从试样切取具有50cm2面积和厚度约1mm的测试片并且在聚甲基戊烯(PMP)树脂形成的容器中称重。50mL的纯水被加入到所述容器中，并且100℃下，在干燥器中用热水提取2小时。通过使用离子色谱(商品名DX-500，由Dionex公司制造)，对提取物进行定量分析。
表2
无机气体产生量(ng/cm2)
测试片   Cl-   NO2 -   NO3 -   PO4 3-   SO4 2-   NH4 +
实施例1   ＜4.5   ＜13   ＜24   ＜74   ＜24   ＜1.6
对比实施例1   67.0   ＜13   ＜24   ＜74   ＜24   7.9
注意：符号＜指数值低于检测极限。
表3
有机气体产生量(ng/cm2)
  测试片     甲苯     其它组分     总量
  实施例1     1.5     20     22
  对比实施例1     9.4     860     870
注意：符号＜指数值低于检测极限。
表4
用温水提取的离子成分量(ng/cm2)
测试片     Cl-     NO2 -     NO3 -     PO4 3-     SO4 2-     NH4 +
实施例1     73     ＜13     ＜24     ＜74     ＜24     1.8
对比实施例1     850     ＜13     ＜24     ＜74     ＜24     29
注意：符号＜指数值低于检测极限。
从表1中所示的结果证实，实施例1至3的发泡体在压缩到50％时没有透气性，以发挥极好的防尘性能。实施例1至3的发泡体发挥良好的间隙紧随性能，即使当它们被压缩到0.4mm的厚度时，由此证实它们没有使光学构件变形，所述光学构件安装在指定位置上，所述指定位置具有光学构件和指定位置之间的微小间隙。
此外，证实发泡防尘材料能适合用作防尘材料用于防止调色剂从调色剂盒泄漏。
从表2至4中所示的结果还证实，实施例1至3的发泡体是具有较少杂质量的清洁发泡体。
尽管本发明被详细地并且参照其具体实施方式进行了描述，但是在其中能进行各种改变和变化而不脱离其范围，这对本领域技术人员是显而易见的。
本申请基于在2003年8月22日提交的日本专利申请No.2003-298409，其全文在此引入作为参考。

Claims (15)

1.一种发泡防尘材料，其包括发泡体，所述发泡体具有10至90μm的平均孔径，压缩至50％时的抵抗载荷斥力为0.1至3.0N/cm2，和从0.01至0.10g/cm3的视密度。
2.按照权利要求1所述的发泡防尘材料，其中发泡体具有闭合泡孔结构或半闭合和半开口泡孔结构。
3.按照权利要求1或2所述的发泡防尘材料，其中所述材料还包括在发泡体一个表面或两个表面上的压敏粘结层。
4.按照权利要求3所述的发泡防尘材料，其中压敏粘结层通过薄膜层形成在发泡体上。
5.按照权利要求3所述的发泡防尘材料，其中压敏粘结层包括丙烯酸压敏粘合剂。
6.按照权利要求1所述的发泡防尘材料，其中通过下述方法获得发泡体，所述方法包括以下步骤：
用6MPa或更高压力的惰性气体渗透热塑性聚合物；以及
减压。
7.按照权利要求6所述的发泡防尘材料，其中通过下述方法获得发泡体，所述方法包括以下步骤：
用6MPa或更高压力的惰性气体渗透包括热塑性聚合物的未发泡模塑制品；以及
减压。
8.按照权利要求6所述的发泡防尘材料，其中通过下述方法获得所述发泡体，所述方法包括以下步骤：
在6MPa或更高压力状态下用惰性气体渗透熔融的热塑性聚合物；以及
减压的同时模塑所述热塑性聚合物。
9.按照权利要求6至8中任一项所述的发泡防尘材料，其中所述方法还包括在减压后加热的步骤。
10.按照权利要求6至8中任一项所述的发泡防尘材料，其中惰性气体是二氧化碳。
11.按照权利要求6至8中任一项所述的发泡防尘材料，其中惰性气体在渗透时处于超临界状态。
12.发泡防尘材料在将光学构件安装在指定位置上的用途，其中所述发泡防尘材料是权利要求1～11中任一项所述的发泡防尘材料。
13.一种用于将光学构件安装在指定位置上的防尘结构，其中所述结构包括光学构件，该光学构件通过权利要求1至11中任何一项所述的发泡防尘材料安装在所述位置上。
14.一种结构，其包括安装在指定位置上的光学构件，其中所述结构包括光学构件，该光学构件通过权利要求1至11中任一项的发泡防尘材料安装在指定位置上。
15.发泡防尘材料在防止调色剂从调色剂盒泄漏中的用途，其中所述发泡防尘材料是权利要求1～11中任一项所述的发泡防尘材料。
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