JP2009203265A - 微細セル構造を有する発泡防水材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の発泡防水材は、厚さが0.1〜1.0mmの発泡体により構成された防水材であって、該発泡体が、平均セル径が10〜60μmの微細セル構造、、及び0.01〜0.050g/cm3の見掛け密度を有していることを特徴とする。前記発泡防水材としては、発泡体の0.1mmに圧縮した時の対反発荷重(0.1mm圧縮時の反発力)が、0.01〜0.1MPaであることが好ましい。前記発泡体は、独立気泡構造又は半連続半独立気泡構造を有していることが好ましい。又、発泡体の片面又は両面に、粘着層を有していてもよい。該粘着層は、フィルム層を介して、発泡体上に形成されていることが好ましい。
【選択図】なし
Description
、携帯電話などの小型通信機器、そして小型音楽再生機等のシール及びガスケット(固定用シール材)等に発泡シート材が用いられている。例えば、連続気泡性ポリウレタンフォームなどの防水発泡体のセルを小さくして通気度を低くし、撥水性を付与する疎水性添加剤(例えば、パラフィン、ワックス類、コールタール、アスファルトなど)を添加して防水性を付する方法(特許文献1参照)が知られている。又、作業に有利な柔軟性を持たせつつ止水性能にも優れる低密度な発泡体を得るため、EPDM、加硫剤、発泡剤、及び軟化剤の混合物からなるゴム系加硫発泡組成物(特許文献2参照)などが知られている。
本発明の発泡防水材[発泡体により構成された防水材(シール材)]は、平均セル径(平均気泡径)が10〜60μmの微細セル構造、及び0.01〜0.050g/cm3の見掛け密度を有している発泡体により構成されている。発泡体の平均セル径は、好ましくは20〜55μmである。発泡体の平均セル径が60μmを超えると、防水性が低下するとともに、遮光性が低下する原因となる。又、発泡体の平均セル径が10μm未満の場合は、クッション性(衝撃吸収性)の悪化を招く可能性がある。
本発明において、発泡体(樹脂発泡体)の素材である熱可塑性ポリマーとしては、熱可塑性を示すポリマーであって、高圧ガスを含浸可能なものであれば特に制限されない。このような熱可塑性ポリマーとして、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコール等)との共重合体などのオレフィン系重合体;ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)などのスチレン系重合体;6−ナイロン、66−ナイロン、12−ナイロンなどのポリアミド;ポリアミドイミド;ポリウレタン;ポリイミド;ポリエーテルイミド;ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル;ポリフッ化ビニル;アルケニル芳香族樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル;ビスフェノールA系ポリカーボネートなどのポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。
本発明で用いられる不活性ガスとしては、上記熱可塑性ポリマーに対して不活性で且つ含浸可能なものであれば特に制限されず、例えば、二酸化炭素、窒素ガス、空気等が挙げられる。これらのガスは混合して用いてもよい。これらのうち、発泡体の素材として用いる熱可塑性ポリマーへの含浸量が多く、含浸速度の速い二酸化炭素が特に好適である。
熱可塑性ポリマーに、高圧の不活性ガスを含浸させることにより、発泡体を製造する方法としては、具体的には、熱可塑性ポリマーに、不活性ガスを高圧下で含浸させるガス含浸工程、該工程後に圧力を低下させて樹脂を発泡させる減圧工程、及び必要に応じて加熱により気泡を成長させる加熱工程を経て形成する方法などが挙げられる。この場合、前述のように、予め成形した未発泡成形物を不活性ガスに含浸させてもよく、又、溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧の際に成形に付してもよい。これらの工程は、バッチ方式、連続方式の何れの方式で行ってもよい。
本発明の発泡防水材(発泡シール材)は、前述のような特定の特性を有している発泡体から構成されている。発泡防水材は、発泡体単独の形態であっても、その機能が有効に発揮された発泡防水材とすることができるが、発泡体の片面または両面に他の層又は基材(特に、粘着層など)が設けられていてもよい。例えば、発泡体の片面又は両面に粘着層を有している形態の発泡防水材は、光学部材等の部材又は部品を被着体へ固定乃至仮止めすることができる。従って、本発明の発泡防水材としては、発泡防水材を構成する発泡体の少なくとも一方の面(片面または両面)に、粘着層を有していることが好ましい。
本発明の発泡防水材によれば、光学部材が、前記発泡防水材を介して所定の部位に取り付けられている(装着されている)構造体を得ることができる。このような構造体としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置(特に、小型の画像表示部材が光学部材として装着されている画像表示装置)や、カメラやレンズ(特に、小型のカメラ又はレンズ)が光学部材として装着されている、いわゆる「携帯電話」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置などが挙げられる。前記構造体は、従来より薄型化されたの製品であってもよく、その厚みや形状などは特に制限されない。
本発明の発泡防水材によれば、光学部材が、前記発泡防水材を介して取り付けられている(装着されている)防水構造を得ることができる。防水構造としては、光学部材を、所定の部位に取り付ける(装着する)際に、前記発泡防水材が用いられていれば、他の構造は特に制限されない。従って、光学部材や、該光学部材を取り付ける所定の部位などは特に制限されず、適宜選択することが可能であり、例えば、光学部材としては、前述のような光学部材などが挙げられる。
デジタルマイクロスコープ(商品名「VHX−500」キーエンス株式会社製)により、発泡体気泡部の拡大画像を取り込み、画像解析ソフト(商品名「Win ROOF」三谷商事株式会社製)を用いて、画像解析することにより、平均セル径(μm)を求めた。
JIS K 6767に基づき対反発荷重測定を実施した。発泡体を直径20mmの円形状に切り出した試験片を、圧縮速度2.54mm/minで0.1mmまで圧縮したときの応力(N)を単位面積(cm2)当たりに換算し、さらに100で除して、0.1mm圧縮時の対反発荷重(MPa)とした。
100mm×100mmの打抜き刃型にて発泡体を打抜き、打抜いた試料の寸法を測定する。又、測定端子の直径(φ)20mmである1/100ダイヤルゲージにて厚みを測定した。これらの値から発泡体の体積を算出した。次に、発泡体の重量を最小目盛り0.01g以上の上皿天秤にて測定する。これらの値より発泡体の見掛け密度(g/cm3)を算出した。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.35g/10min]:45重量部、ポリオレフィン系エラストマー[メルトフローレート(MFR):6g/10min、JIS A硬度:79°]:55重量部、水酸化マグネシウム:10重量部、カーボン(商品名「旭♯35」旭カーボン株式会社製):10重量部、ステアリン酸モノグリセリド:1重量部、及び脂肪酸ビスアミド(ラウリン酸ビスアミド):1重量部を、日本製鋼所(JSW)社製の二軸混練機にて、200℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気下、13(注入後12)MPaの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して6重量%の割合で注入した。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、発泡体を得た。この発泡体において、平均セル径は50μm、0.1mmまで圧縮した時の対反発荷重は0.02MPa、見掛け密度は0.03g/cm3、発泡体の厚みは300μmであった。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.35g/10min]:45重量部、ポリオレフィン系エラストマー[メルトフローレート(MFR):6g/10min、JIS A硬度:79°]:55重量部、水酸化マグネシウム:10重量部、カーボン(商品名「旭♯35」旭カーボン株式会社製):10重量部、及びステアリン酸モノグリセリド:1重量部を、日本製鋼所(JSW)社製の二軸混練機にて、200℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気下、13(注入後12)MPaの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して6重量%の割合で注入した。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、発泡体を得た。この発泡体において、平均セル径は70μm、0.1mmまで圧縮した時の対反発荷重は0.05MPa、見掛け密度は0.05g/cm3、発泡体の厚みは500μmであった。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.35g/10min]:50重量部、ポリオレフィン系エラストマー[メルトフローレート(MFR):6g/10min、JIS A硬度:79°]:50重量部、水酸化マグネシウム:10重量部、カーボン(商品名「旭♯35」旭カーボン株式会社製):10重量部、ステアリン酸モノグリセリド:1重量部、及び脂肪酸アミド(エルカ酸アミド):2重量部を、日本製鋼所(JSW)社製の二軸混練機にて、200℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気下、13(注入後12)MPaの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して6重量%の割合で注入した。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、発泡体を得た。この発泡体において、平均セル径は150μm、0.1mmまで圧縮した時の対反発荷重は0.05MPa、見掛け密度は0.05g/cm3、発泡体の厚みは500μmであった。
防水部材として、ウレタンフォーム[密度:0.4g/cm3(商品名「SRS−40」ロジャースイノアック(株)製)]を用いた。なお、表面のPETフィルムは実施例と合わせるためスライスして除去した。この発泡体において、平均セル径は120μm、0.1mmまで圧縮した時の対反発荷重は1.60MPa、見掛け密度は0.40g/cm3、ウレタンフォームの厚みは0.5mmであった。
実施例及び比較例に係る発泡体について、防水性を下記の(防滴性評価)と(耐水圧測定方法)により評価した。これらの評価結果を表1に示した。
JIS C090に基づき、防滴試験を実施した(図1、図2、図3、図4)。実施例及び比較例に係る発泡体を、ガスケット状に打ち抜いた後60%まで圧縮して試験片とし、評価ケースに該ガスケットと感水紙を窓枠に固定した。さらに、評価ケース上部20cmの位置から、4000cm3の水を満たした容器の底部に20mm間隔に空いた孔(φ2)より、水を評価ケースに散水した。10分後、感水紙の変化が無ければ、評価ケース内への水の浸入が無いものとして、防滴性の機能があると判断した。又、10分に達する前に感水紙の変化が見られれば、評価ケース内への水の浸入があるものとし、防滴性が無いものと判断した。
JIS L 1092 B法(高水圧法)に基づき、耐水圧試験を実施した(図5)。実施例及び比較例に係る発泡体を、φ47mmの大きさ、0.5mmの厚みでガスケット状に打ち抜き、試験片とした。試験片の外面(外側として使用する面)を接水する側にして測定ホルダーに固定し、上記接水側の水圧をポンプを用いて上昇させ、膜面からの水の漏出を目視で確認し、漏出が発生した時点の水圧(kPa)(ゲージ圧)をもって耐水圧とした。
○:10分後に感水紙の変化が無かった。
×:10分後に感水紙の変化があった。
11 ガスケット状発泡体
12 感水紙
13 スペーサー
14 評価用箱体
15 空間部
16 水の流れ
2 防水評価試験容器
21 空孔(φ2)
3 耐水圧評価試験装置
31 測定ホルダー
32 試験片
33 圧力計
34 バルブ
35 ポンプ
36 水
Claims (12)
- 発泡体により構成された防水材であって、前記発泡体が、平均セル径が10〜60μmの微細セル構造、及び0.01〜0.050g/cm3の見掛け密度を有していることを特徴とする発泡防水材。
- 発泡体の0.1mmに圧縮した時の対反発荷重(0.1mm圧縮時の反発力)が、0.01〜0.1MPaである請求項1記載の発泡防水材。
- 発泡体が、独立気泡構造又は半連続半独立気泡構造を有している請求項1又は2記載の発泡防水材。
- 発泡体の片面又は両面に、粘着層を有している請求項1〜3何れかの項に記載の発泡防水材。
- 粘着層が、フィルム層を介して、発泡体上に形成されている請求項4記載の発泡防水材。
- 粘着層が、アクリル系粘着剤により形成されている請求項4又は5記載の発泡防水材。
- 発泡体が、熱可塑性ポリマーに高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されている請求項1〜6何れかの項に記載の発泡防水材。
- 熱可塑性ポリマーからなる未発泡成形物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されている請求項7記載の発泡防水材。
- 溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧とともに成形に付して形成されている請求項7記載の発泡防水材。
- 発泡体が、減圧後、さらに加熱することにより形成されている請求項7〜9の何れかの項に記載の発泡防水材。
- 不活性ガスが、二酸化炭素である請求項7〜10の何れかの項に記載の発泡防水材。
- 含浸時の不活性ガスが、超臨界状態である請求項7〜11の何れかの項に記載の発泡防水材。
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