JP2008045120A - ポリエステル系エラストマー発泡体、及び該発泡体で構成された電気・電子機器用シール材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 優れたクッション性及び優れた加工性を有するポリエステル系エラストマー発泡体、及び該発泡体で構成される電気・電子機器用シール材を提供する。
【解決手段】 本発明のポリエステル系エラストマー発泡体は、密度が0.03〜0.15g/cm3であるポリエステル系エラストマー発泡体であって、融点が190〜220℃のポリエステル系エラストマーを含み、該ポリエステル系エラストマーの融点から高温側10±2℃の温度で測定した溶融張力が10〜25cNであるポリエステル系エラストマー組成物を発泡させることにより形成されることを特徴とする。前記ポリエステル系エラストマー発泡体は、融点が190〜220℃のポリエステル系エラストマーとエポキシ系架橋剤とを含むポリエステル系エラストマー組成物を発泡させることにより形成されることが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明の他の目的は、また、圧縮残留歪が小さく、打抜加工時において、必要とされる厚さや形状を有しない不良加工品を生じないポリエステル系エラストマー発泡体を提供することにある。
本発明の他の目的は、さらに、ポリエステル系エラストマー発泡体で構成されている電気・電子機器用シール材を提供することにある。
密度(g/cm3)=試験片の質量/試験片の体積
圧縮残留歪(%)=(a−b)/a×100
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル5577」:東レ・デュポン社製](230℃のメルトフローレート:1.8g/10min)を、ローラ型の羽根を設けた混錬機[商品名「ラボプラストミル」:東洋精機株式会社製]により、230℃の温度で混錬した後、240℃に加熱した熱板プレスを用いて厚さ1mmのシート状に成形して未発泡ポリエステル系エラストマー成形体(密度:1.19g/cm3)を得た。
この未発泡ポリエステル系エラストマー成形体を耐圧容器にいれ、198℃の雰囲気下、15MPaの加圧下で、15分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。15分後、急激に減圧することにより、厚さが2.6mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル4777」:東レ・デュポン社製](220℃のメルトフローレート:1.5g/10min)を、ローラ型の羽根を設けた混錬機[商品名「ラボプラストミル」:東洋精機株式会社製]により、220℃の温度で混錬した後、230℃に加熱した熱板プレスを用いて厚さ1mmのシート状に成形して未発泡ポリエステル系エラストマー成形体(密度:1.15g/cm3)を得た。
この未発泡ポリエステル系エラストマー成形体を耐圧容器にいれ、189℃の雰囲気下、15MPaの加圧下で、15分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。15分後、急激に減圧することにより、厚さが2.3mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル5577」:東レ・デュポン社製](230℃のメルトフローレート:1.8g/10min):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」:三菱レイヨン株式会社製):5重量部、ポリオレフィン系エラストマー(商品名「ニューストレンSH9000」:日本ポリプロ株式会社製):1重量部、水酸化マグネシウム(平均粒径:0.7μm):1重量部を二軸混錬機により、220℃の温度で混錬した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPa/cm2の圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚さが2.5mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル5577」:東レ・デュポン社製](230℃のメルトフローレート:1.8g/10min):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」:三菱レイヨン株式会社製):5重量部、ポリオレフィン系エラストマー(商品名「ニューストレンSH9000」:日本ポリプロ株式会社製):1重量部、水酸化マグネシウム(平均粒径:0.7μm):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭#35」:旭カーボン社製):5重量部、エポキシ系架橋剤(3官能エポキシ化合物、商品名「TEPIC−G」:日産化学工業株式会社製):0.5重量部を二軸混錬機により、220℃の温度で混錬した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPa/cm2の圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚さが2.2mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル5577」:東レ・デュポン社製](230℃のメルトフローレート:1.8g/10min):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」:三菱レイヨン株式会社製):10重量部、ポリオレフィン系エラストマー(商品名「ニューストレンSH9000」:日本ポリプロ株式会社製):10重量部、水酸化マグネシウム(平均粒径:0.7μm):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭#35」:旭カーボン社製):5重量部、エポキシ系架橋剤(2官能エポキシ化合物、商品名「デナコールEX−711」:ナガセケムテックス株式会社製):1.33重量部を二軸混錬機により、220℃の温度で混錬した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPa/cm2の圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚さが2.1mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル5577」:東レ・デュポン社製](230℃のメルトフローレート:1.8g/10min):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」:三菱レイヨン株式会社製):5重量部、ポリオレフィン系エラストマー(商品名「ニューストレンSH9000」:日本ポリプロ株式会社製):1重量部、水酸化マグネシウム(平均粒径:0.7μm):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭#35」:旭カーボン社製):5重量部、エポキシ系架橋剤(3官能エポキシ化合物、商品名「TEPIC−G」:日産化学工業株式会社製):0.5重量部、エポキシ系架橋剤(2官能エポキシ化合物、商品名「デナコールEX−711」:ナガセケムテックス株式会社製):0.67重量部を二軸混錬機により、220℃の温度で混錬した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPa/cm2の圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚さが2.3mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル3046」:東レ・デュポン社製](190℃のメルトフローレート:10g/10min)を、ローラ型の羽根を設けた混錬機[商品名「ラボプラストミル」:東洋精機株式会社製]により、180℃の温度で混錬した後、190℃に加熱した熱板プレスを用いて厚さ1mmのシート状に成形して未発泡ポリエステル系エラストマー成形体(密度:1.07g/cm3)を得た。
この未発泡ポリエステル系エラストマー成形体を耐圧容器にいれ、155℃の雰囲気下、15MPaの加圧下で、15分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。15分後、急激に減圧することにより、厚さが1.5mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
熱可塑性ポリプロピレン(230℃のメルトフローレート:4g/10min):50重量部と、エチレンプロピレン系エラストマー:50重量部(JIS−A硬度:69)から構成される組成物を、ローラ型の羽根を設けた混錬機[商品名「ラボプラストミル」:東洋精機株式会社製]により、190℃の温度で混錬した後、200℃に加熱した熱板プレスを用いて厚さ1mmのシート状に成形して、未発泡成形体(密度:0.90g/cm)を得た。
この未発泡成形体を耐圧容器にいれ、156℃の雰囲気下、15MPaの加圧下で、15分間保持することにより、二酸化炭素を含浸させた。15分後、急激に減圧することにより、厚さが2.8mmである発泡体を得た。
ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとのブロック共重合体[商品名「ハイトレル5577」:東レ・デュポン社製](230℃のメルトフローレート:1.8g/10min):100重量部、アクリル系滑剤(商品名「メタブレンL−1000」:三菱レイヨン株式会社製):5重量部、ポリオレフィン系エラストマー(商品名「ニューストレンSH9000」:日本ポリプロ株式会社製):1重量部、水酸化マグネシウム(平均粒径:0.7μm):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭#35」:旭カーボン社製):5重量部を二軸混錬機により、220℃の温度で混錬した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを単軸押出機に投入し、240℃の雰囲気中、17(注入後13)MPa/cm2の圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、厚さが2.4mmであるポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
実施例及び比較例について、下記の(融点の測定方法)及び(溶融張力の測定方法)により、融点及び溶融張力を測定した。測定結果は、それぞれ、表1の「融点(℃)」、「溶融張力(cN)」の欄に示した。
また、下記の(密度の測定方法)及び(圧縮残留歪の測定方法)により、それぞれの発泡体の密度(見掛け密度)及び圧縮残留歪を測定した。測定結果は、それぞれ、表1の「発泡体の密度(g/cm3)」、「圧縮残留歪(%)」の欄に示した。
さらに、それぞれの発泡体について、下記の(加工性の評価方法)により加工性を評価した。その結果を表1の「加工性」の欄に示した。
さらにまた、下記の(成形性の評価方法)により成形性を評価した。その結果を表1の「成形性」の欄に示した。
実施例及び比較例の融点は、それぞれの発泡体の形成に用いられる未発泡ポリエステル系エラストマー成形体(実施例1〜2、比較例1)やペレット(実施例3〜6、比較例2〜3)の融点を測定することにより求めた。
融点の測定には、示差熱分析計[「DSC200」:エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製]を用いた。
測定サンプルを20℃から260℃まで昇温速度10℃/minの割合で昇温させ、260℃に昇温後に測定サンプルを急冷した。そして、再び測定サンプルを20℃から260℃まで昇温速度10℃/minの割合で昇温させ、この昇温過程での吸熱ピーク値を融点とした。
実施例及び比較例の溶融張力は、それぞれの発泡体の形成に用いられる成形前の未発泡ポリエステル系エラストマー成形体(実施例1〜2、比較例1)や混錬後のペレット(実施例3〜6、比較例2〜3)の溶融張力を測定することにより求めた。
溶融張力の測定には、ROSAND社製のCapillary Extrusion Rheometerを用い、キャピラリーダイサイズ:φ2mm、L/D=10mmのキャピラリーから上方より荷重をかけて8.8mm/minの一定速度でストランド状に押し出し、該押し出し物を張力検出プーリーを通過させて送りロールに巻き取る。この際に、巻き取り速度を徐々に上げていき、該押し出し物が切断するまで速度を上げる。そして、一般的には、切断直前の張力を溶融張力とするが、本発明では、引き取り速度2m/minの時の張力を溶融張力とした。
発泡体の密度(見掛け密度)は、以下のように算出した。それぞれの実施例及び比較例の発泡体を100mm×100mmサイズに打ち抜き、試験片とし、試験片の寸法をノギスで測定した。次に、試験片の重量を電子天秤にて測定した。そして、次式により算出した。
密度(g/cm3)=試験片の質量/試験片の体積
発泡体の圧縮残留歪は、以下のように算出した。それぞれの実施例及び比較例の発泡体を、一辺の長さが30mmの正方形に切断し、試験片とし、この試験片の厚さを正確に測定した。この時の値を、最初の試験片の厚みaした。次に、この試験片を所定の治具を用いて、上下から2枚の圧縮板(アルミ板)で挟んで厚さが50%となるまで圧縮し、この圧縮状態を維持したまま、24時間保管した。24時間経過後、圧縮状態を解き、30分間放置し、この試験片の厚さを正確に測定した。この時の値を、50%圧縮状態解放後の試験片の厚みbとした。これらの値より、次式を用いて、それぞれの実施例及び比較例の発泡体の圧縮残留歪(%)を算出した。なお、いずれも温度:23℃、湿度:50%の雰囲気下で行った。
圧縮残留歪(%)=(a−b)/a×100
それぞれの実施例及び比較例の発泡体を、ポリプロピレン板上で、加工刃[商品名「NCA07」(厚さ:0.7mm、刃先角度:30°):株式会社ナカヤマ製]2枚に0.3mmのスペーサーを挟み込み固定したもの用いて、打抜加工を施した。打抜加工後、それぞれの加工後の発泡体を目視で観察し、下記の評価基準により、加工性を評価した。
加工性の評価基準
○(加工性良好):加工後の発泡体において、気泡構造を維持している(発泡体を打ち抜いた際、発泡体のつぶれが小さい)。
×(加工性不良):加工後の発泡体において、気泡構造を維持していない(発泡体を打ち抜いた際、発泡体のつぶれが大きい)。
それぞれの実施例及び比較例の発泡体の外観を、目視で観察することにより、成形性を評価した。
成形性の評価基準
○(成形性良好):シワや気泡の発生が確認されず、外観が良好である。
×(成形性不良):シワや気泡の発生が確認され、外観が不良である。
また、実施例のポリエステル系エラストマー発泡体は、打抜加工の際に不良加工品を生ずることはなく、優れた加工性を有することが確認された。さらに、実施例のポリエステル系エラストマー発泡体は、作製の際にシワや気泡の発生が生ずることはなく、優れた成形性により良好な外観を有することが確認された。
比較例3は、実施例3において黒色着色を目的にカーボンブラックをさらに配合したものであり、実施例3と比較して溶融張力が低下していた(表1参照)。
実施例4は、比較例3においてエポキシ系架橋剤をさらに配合したものであり、比較例3と比較して溶融張力が向上していた(表1参照)。
Claims (5)
- 密度が0.03〜0.15g/cm3であるポリエステル系エラストマー発泡体であって、融点が190〜220℃のポリエステル系エラストマーを含み、該ポリエステル系エラストマーの融点から高温側10±2℃の温度で測定した溶融張力が10〜25cNであるポリエステル系エラストマー組成物を発泡させることにより形成されることを特徴とするポリエステル系エラストマー発泡体。
- 融点が190〜220℃のポリエステル系エラストマーとエポキシ系架橋剤とを含むポリエステル系エラストマー組成物を発泡させることにより形成される請求項1記載のポリエステル系エラストマー発泡体。
- 圧縮残留歪が15%以下である請求項1又は2記載のポリエステル系エラストマー発泡体。
- 発泡剤として超臨界状態の不活性ガスを用いて形成された請求項1〜3何れかの項に記載のポリエステル系エラストマー発泡体。
- 請求項1〜4何れかの項に記載のポリエステル系エラストマー発泡体で構成されている電気・電子機器用シール材。
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