JP2009221327A - 分解発泡性化合物および発泡性組成物、ならびに発泡体および該製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性、コスト性に優れ、発泡層と支持体との接着性が高い発泡体および該製造方法、並びに該発泡体の製造に用いる分解発泡性化合物を提供する。
【解決手段】水酸基と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基とを有する分解発泡性化合物を含む発泡性組成物を発泡させた発泡層20と、支持体10とが、前記分解発泡性化合物が有する水酸基と反応する官能基を有する架橋性化合物を含有するアンカー層30を介して接着されている発泡体1。また、支持体10上にアンカー層30を形成させるアンカー層形成工程と、アンカー層30上に発泡性層を形成する発泡性層形成工程と、前記発泡性層を発泡させて発泡層20を得る発泡工程とを含む発泡体の製造方法。
【選択図】図1
【解決手段】水酸基と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基とを有する分解発泡性化合物を含む発泡性組成物を発泡させた発泡層20と、支持体10とが、前記分解発泡性化合物が有する水酸基と反応する官能基を有する架橋性化合物を含有するアンカー層30を介して接着されている発泡体1。また、支持体10上にアンカー層30を形成させるアンカー層形成工程と、アンカー層30上に発泡性層を形成する発泡性層形成工程と、前記発泡性層を発泡させて発泡層20を得る発泡工程とを含む発泡体の製造方法。
【選択図】図1
Description
本発明は、分解発泡性化合物および発泡性組成物、ならびに発泡体および該製造方法に関する。
発泡体が有する特性は多種にわたるため、様々な産業分野において利用されている。具体的な発泡特性には、発色性、崇高性、ドライ感、ふくらみ感、ソフト感、通気性、断熱性、低誘電率性、光散乱性、光反射性、隠蔽性、白色性、不透明性、波長選択的反射および透過性、軽量性、浮揚性、遮音性、吸音性、緩衝性、クッション性、吸収性、吸着性、貯蔵性、透過性、濾過性などが挙げられ、その特性を活かして包装材料や建築材料、医療材料、電気機器材料、電子情報材料、自動車材料などに使用されている。
発泡体の製造方法としては、放射線エネルギーおよび熱エネルギーの付与により酸を発生する酸発生剤または塩基を発生する塩基発生剤と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有する分解発泡性化合物とを含む発泡性組成物を、支持体上に成形して発泡性層(発泡前の前駆体)を形成し、これを発泡させて発泡層を得る発泡体の製造方法が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2006−124499号公報
しかし、この発泡体の製造方法では、発泡性層を発泡させる際に生ずる塗膜の内部応力(体積変化、熱応力など)によって接着強度が減少する。そのため、得られた発泡体において発泡性層と支持体とが剥離し易くなることがあった。
発泡性層と支持体との接着性を向上させる方法としては、加圧しながら発泡性層を支持体に接着させる方法が考えられる。しかし、この方法では歩留まりなどの生産性や製造コストに問題がある。
そのため、発泡層と支持体との接着性が高く、かつ生産性、コストに優れた発泡体の製造方法が望まれている。
発泡性層と支持体との接着性を向上させる方法としては、加圧しながら発泡性層を支持体に接着させる方法が考えられる。しかし、この方法では歩留まりなどの生産性や製造コストに問題がある。
そのため、発泡層と支持体との接着性が高く、かつ生産性、コストに優れた発泡体の製造方法が望まれている。
そこで本発明では、生産性、コスト性に優れ、発泡層と支持体との接着性が高い発泡体および該製造方法を目的とする。また、前記発泡体の製造に用いる分解発泡性化合物および発泡性組成物を提供する。
本発明の分解発泡性化合物は、水酸基と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基とを有することを特徴とする化合物である。
また、本発明の分解発泡性化合物は、水酸基を有するモノマーに由来する構成単位と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有するモノマーに由来する構成単位とを含有する共重合体であることを特徴とする化合物である。
また、前記水酸基を有するモノマーに由来する構成単位は、2−ヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位であることが好ましい。
また、本発明の分解発泡性化合物は、水酸基を有するモノマーに由来する構成単位と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有するモノマーに由来する構成単位とを含有する共重合体であることを特徴とする化合物である。
また、前記水酸基を有するモノマーに由来する構成単位は、2−ヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位であることが好ましい。
また、本発明の発泡性組成物は、前記いずれかの分解発泡性化合物、および、放射線エネルギーの作用により酸を発生する酸発生剤または塩基を発生する塩基発生剤を含む組成物である。
また、本発明の発泡体は、前記発泡性組成物を発泡させた発泡層と支持体とが、水酸基と反応する官能基を有する架橋性化合物を含有しているアンカー層を介して接着されていることを特徴とする発泡体である。
また、本発明の発泡体は、前記架橋性化合物の前記官能基がイソシアネート基であることが好ましい。
また、本発明の発泡体は、前記架橋性化合物の前記官能基がイソシアネート基であることが好ましい。
また、本発明の発泡体の製造方法は、前記発泡性組成物を発泡させた発泡層と、支持体とが、アンカー層を介して積層された発泡体の製造方法であって、支持体上に、水酸基と反応する官能基を有する架橋性化合物を含有する塗液を塗工してアンカー層を形成させるアンカー層形成工程と、前記アンカー層上に、前記発泡性組成物からなる発泡性層を形成する発泡性層形成工程と、放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して前記発泡性層を発泡させて発泡層を得る発泡工程とを含む方法である。
本発明の発泡体は、生産性、コスト性に優れ、かつ発泡層と支持体との接着性が高い。また、本発明の発泡体の製造方法は、高生産性かつ低コストで、発泡層と支持体との接着性が高い発泡体を製造できる。また、本発明は、発泡層と支持体との接着性が高い発泡体の製造方法に用いる分解発泡性化合物および発泡性組成物を提供できる。
<発泡体>
図1は、本発明の発泡体の一実施形態を示した断面図である。本実施形態の発泡体1は、支持体10と、発泡層20とが、アンカー層30を介して積層されている。
図1は、本発明の発泡体の一実施形態を示した断面図である。本実施形態の発泡体1は、支持体10と、発泡層20とが、アンカー層30を介して積層されている。
[発泡層]
発泡層20は、微細気泡群を有している。発泡層20は、本発明の発泡性組成物からなる発泡性層に、放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して発泡させることにより得られる。発泡層20は、気泡径や気泡密度の分布が均一であっても不均一であってもよい。
発泡層20の形状は、特に限定はなく、用途に応じた形状のものを使用できる。
発泡層20は、微細気泡群を有している。発泡層20は、本発明の発泡性組成物からなる発泡性層に、放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して発泡させることにより得られる。発泡層20は、気泡径や気泡密度の分布が均一であっても不均一であってもよい。
発泡層20の形状は、特に限定はなく、用途に応じた形状のものを使用できる。
発泡層20における気泡の気泡径は、分布の全範囲を通じて10μm以下であることが好ましく、0.005〜10μmがより好ましい。気泡径が、0.005μm以上であれば、通気性、断熱性、光散乱性などの発泡体ゆえの機能が充分に発揮できる。気泡径が10μm以下であれば、発泡層20表面の平滑性が向上する。
また、本発明の発泡体を液晶表示装置や照明装置における光学部材として使用する場合、一般的に使用される光源の波長に近い点から、気泡径は1μm以下がさらに好ましい。
また、本発明の発泡体を液晶表示装置や照明装置における光学部材として使用する場合、一般的に使用される光源の波長に近い点から、気泡径は1μm以下がさらに好ましい。
発泡層20の気泡密度は、アルキメデス法により直接求めた体積密度(気泡も含めた体積を含む単位体積あたりの密度;g/cm3)や発泡倍率(発泡時の体積密度に対する未発泡時の体積密度の比;倍)、気泡数密度(未発泡の体積に対する気泡の個数;個/cm3)などの単位体積換算表示で評価してもよいし、発泡層断面の観察画像から画像解析して求めた気泡占有面積率(%)や気泡数面密度(個/cm2)などの単位面積換算表示で評価してもよい。気泡密度は、断面画像の視野においてほぼその領域の中央付近から、気泡を100個以上測定されるような領域をサンプリングして求める。
本発明の発泡層20の気泡密度にとくに制限はないが、発泡層の機能を充分に発現させるためには、気泡数密度にして109個/cm3以上の範囲であることが好ましい。この値を単位面積換算すると、例えば、気泡径1μmであれば、気泡占有面積率にして0.8%以上であることが好ましい。
本発明の発泡層20の気泡密度にとくに制限はないが、発泡層の機能を充分に発現させるためには、気泡数密度にして109個/cm3以上の範囲であることが好ましい。この値を単位面積換算すると、例えば、気泡径1μmであれば、気泡占有面積率にして0.8%以上であることが好ましい。
気泡径や気泡密度の不均一な分布の代表的形態としては、部分発泡や傾斜発泡が挙げられる。
部分発泡は、未発泡領域と発泡領域に別れている形態、あるいは低発泡領域と高発泡領域に別れている形態である。また、部分発泡では、未発泡領域と発泡領域が交互に存在する形態、あるいは低発泡領域と高発泡領域が交互に存在する形態などの交互発泡が挙げられる。
傾斜発泡としては、発泡している領域において、気泡径または気泡密度が一方の端から他方の端(あるいは途中地点)に向って連続的に変化する形態や、発泡している領域において、気泡径または気泡密度が一方の端から他方の端(あるいは途中地点)に向って段階的に変化する形態、が挙げられる。
段階的に変化する状態としては、気泡分布が異なる2段階以上の領域、例えば、低発泡領域と高発泡領域に別れている状態、あるいは、低発泡領域、中発泡領域、高発泡領域の順に変化する状態、あるいは4段階以上に変化する状態などが挙げられる。
部分発泡は、未発泡領域と発泡領域に別れている形態、あるいは低発泡領域と高発泡領域に別れている形態である。また、部分発泡では、未発泡領域と発泡領域が交互に存在する形態、あるいは低発泡領域と高発泡領域が交互に存在する形態などの交互発泡が挙げられる。
傾斜発泡としては、発泡している領域において、気泡径または気泡密度が一方の端から他方の端(あるいは途中地点)に向って連続的に変化する形態や、発泡している領域において、気泡径または気泡密度が一方の端から他方の端(あるいは途中地点)に向って段階的に変化する形態、が挙げられる。
段階的に変化する状態としては、気泡分布が異なる2段階以上の領域、例えば、低発泡領域と高発泡領域に別れている状態、あるいは、低発泡領域、中発泡領域、高発泡領域の順に変化する状態、あるいは4段階以上に変化する状態などが挙げられる。
[発泡性組成物]
本発明の発泡性組成物は、本発明の分解発泡性化合物、および酸発生剤または塩基発生剤を含む組成物である。この発泡性組成物に放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与すると、放射線エネルギーの作用により酸発生剤または塩基発生剤から酸または塩基が発生し、該酸または塩基と分解発泡性化合物が反応して発泡することにより発泡層20が得られる。
本発明の発泡性組成物は、本発明の分解発泡性化合物、および酸発生剤または塩基発生剤を含む組成物である。この発泡性組成物に放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与すると、放射線エネルギーの作用により酸発生剤または塩基発生剤から酸または塩基が発生し、該酸または塩基と分解発泡性化合物が反応して発泡することにより発泡層20が得られる。
(分解発泡性化合物)
本発明の分解発泡性化合物(以下、分解性化合物という)は、水酸基と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基(以下、分解性官能基という)とを有することを特徴とする化合物である。
また、低沸点とは、発泡時にガス化が可能な沸点、すなわち、発泡時の温度よりも低い沸点を有することを意味する。低沸点揮発性物質の沸点は、通常100℃以下であり、常温以下であることが好ましい。低沸点揮発性物質としては、例えばイソブテン(沸点;−7℃) 、二酸化炭素(沸点;−79℃)、窒素(沸点;−196℃)などがあげられる。
本発明の分解発泡性化合物(以下、分解性化合物という)は、水酸基と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基(以下、分解性官能基という)とを有することを特徴とする化合物である。
また、低沸点とは、発泡時にガス化が可能な沸点、すなわち、発泡時の温度よりも低い沸点を有することを意味する。低沸点揮発性物質の沸点は、通常100℃以下であり、常温以下であることが好ましい。低沸点揮発性物質としては、例えばイソブテン(沸点;−7℃) 、二酸化炭素(沸点;−79℃)、窒素(沸点;−196℃)などがあげられる。
分解性化合物には、水酸基と、低沸点揮発性物質を発生し得る分解性官能基とが予め導入されている。分解性化合物は、水酸基を有するモノマー(以下、水酸基含有モノマーという)と、分解性官能基を有するモノマー(以下、分解性基含有モノマーという)とを用いることにより導入される。
分解性化合物の形態は特に限定されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。例えば、水酸基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーからなる群から選択される1種以上と、分解性官能基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーからなる群から選択される1種以上との混合物であってもよく、水酸基を有するモノマーと分解性官能基を有するモノマーとの共重合体であってもよい。
分解性化合物としては、均一な微細気泡の形成が容易であり、強度的に優れた発泡体が得られる点から、水酸基含有モノマーに由来する構成単位と、分解性基含有モノマーに由来する構成単位とを有する共重合体であることが好ましい。
分解性化合物の形態は特に限定されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。例えば、水酸基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーからなる群から選択される1種以上と、分解性官能基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーからなる群から選択される1種以上との混合物であってもよく、水酸基を有するモノマーと分解性官能基を有するモノマーとの共重合体であってもよい。
分解性化合物としては、均一な微細気泡の形成が容易であり、強度的に優れた発泡体が得られる点から、水酸基含有モノマーに由来する構成単位と、分解性基含有モノマーに由来する構成単位とを有する共重合体であることが好ましい。
水酸基含有モノマーとしては、分子内に水酸基を有し、発泡に悪影響を与えないモノマーであればよい。以下に水酸基含有モノマーの具体例を列挙するが、これら例示したものに限定されるものではない。
グリセリンモノメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイル−オキシプロピルメタクリレート、脂肪酸変性−グリシジルメタクリレート、
N,N,N−トリメチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイル−オキシプロピル)アンモニウム−クロライド、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、
ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)−モノメタクリレート、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノメタクリレート、ポリ(エチレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノメタクリレート、ポリ(プロピレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノメタクリレート、プロピレングリコール・ポリブチレングリコール−モノメタクリレート、
ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、
アリルアルコール、メタアリルアルコール。
なかでも、2−ヒドロキシエチルメタクリレートが特に好ましい。分解性化合物は、2−ヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位と、分解性基含有モノマーに由来する構成単位とを有する共重合体であることが好ましい。
グリセリンモノメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイル−オキシプロピルメタクリレート、脂肪酸変性−グリシジルメタクリレート、
N,N,N−トリメチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイル−オキシプロピル)アンモニウム−クロライド、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、
ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)−モノメタクリレート、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノメタクリレート、ポリ(エチレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノメタクリレート、ポリ(プロピレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノメタクリレート、プロピレングリコール・ポリブチレングリコール−モノメタクリレート、
ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、
アリルアルコール、メタアリルアルコール。
なかでも、2−ヒドロキシエチルメタクリレートが特に好ましい。分解性化合物は、2−ヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位と、分解性基含有モノマーに由来する構成単位とを有する共重合体であることが好ましい。
分解性基含有モノマーにおける分解性官能基のうち、酸と反応するものとしては、−O−tBuの構造式で示されるtert−ブチルオキシ基、−CO−O−tBuの構造式で示されるtert−ブチルオキシカルボニル基、−O−CO−O−tBuの構造式で示されるtert−ブチルカーボネート基、ケト酸およびケト酸エステル基などが挙げられる。このとき、−tBuは−C(CH3)3を示す。酸と反応して、tert−ブチルオキシ基およびtert−ブチルオキシカルボニル基はイソブテンガスを、tert−ブチルカーボネート基はイソブテンガスと二酸化炭素を、ケト酸部位は二酸化炭素を、ケト酸エステル例えばケト酸tert−ブチルオキシ基は二酸化炭素とイソブテンガスを発生する。
塩基と反応するものとしては、ウレタン基、カーボネート基などが挙げられる。塩基と反応して、ウレタン基、カーボネート基は二酸化炭素ガスを発生する。
塩基と反応するものとしては、ウレタン基、カーボネート基などが挙げられる。塩基と反応して、ウレタン基、カーボネート基は二酸化炭素ガスを発生する。
分解性基含有モノマーは、以下のように分類できる。
(1)非硬化性の分解性基含有モノマー群
(2)硬化性の分解性基含有モノマー群
(1)非硬化性の分解性基含有モノマー群
(2)硬化性の分解性基含有モノマー群
(1)の非硬化性の分解性基含有モノマー群は、放射線エネルギーを付与しても、重合反応を生じない分解性基含有モノマー群である。(2)の硬化性の分解性化合物群は、放射線エネルギーの付与により重合反応を生じて硬化するような分解性基含有モノマー群であり、例えばビニル基のような重合性基を含んでいる。以下に分解性基含有モノマーの具体例を列挙するが、これら例示したものに限定されるものではない。
(1)−a、非硬化性の分解性基含有モノマー群(酸分解性)
1−tert−ブトキシ−2−エトキシエタン、2−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)ナフタレン、N−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フタルイミド、
2,2−ビス[p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル]プロパンなど。
(1)−b、非硬化性の分解性基含有モノマー群(塩基分解性)
N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)ピペリジンなど。
1−tert−ブトキシ−2−エトキシエタン、2−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)ナフタレン、N−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フタルイミド、
2,2−ビス[p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル]プロパンなど。
(1)−b、非硬化性の分解性基含有モノマー群(塩基分解性)
N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)ピペリジンなど。
(2)−a、硬化性の分解性基含有モノマー群(酸分解性)
tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、tert−ブトキシカルボニルメチルアクリレート、2−(tert−ブトキシカルボニル)エチルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルエチル)フェニルアクリレート、1−(tert−ブトキシカルボニルメチル)シクロヘキシルアクリレート、4−tert−ブトキシカルボニル−8−ビニルカルボニルオキシ−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、2−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)エチルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)ベンジルアクリレート、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチルアクリレート、
6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)ヘキシルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)フェニルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)ベンジルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルアミノメチル)ベンジルアクリレート、(2−tert−ブトキシエチル)アクリレート、(3−tert−ブトキシプロピル)アクリレート、(1−tert−ブチルジオキシ−1−メチル)エチルアクリレート、3,3−ビス(tert−ブチルオキシカルボニル)プロピルアクリレート、4,4−ビス(tert−ブチルオキシカルボニル)ブチルアクリレート、p−(tert−ブトキシ)スチレン、m−(tert−ブトキシ)スチレン、p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン、m−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン、アクリロイル酢酸、メタクロイル酢酸、tert−ブチルアクロイルアセテート、
tert−ブチルメタクロイルアセテートなど、N−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)マレイミド。
tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、tert−ブトキシカルボニルメチルアクリレート、2−(tert−ブトキシカルボニル)エチルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルエチル)フェニルアクリレート、1−(tert−ブトキシカルボニルメチル)シクロヘキシルアクリレート、4−tert−ブトキシカルボニル−8−ビニルカルボニルオキシ−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、2−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)エチルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)ベンジルアクリレート、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチルアクリレート、
6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)ヘキシルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)フェニルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)ベンジルアクリレート、p−(tert−ブトキシカルボニルアミノメチル)ベンジルアクリレート、(2−tert−ブトキシエチル)アクリレート、(3−tert−ブトキシプロピル)アクリレート、(1−tert−ブチルジオキシ−1−メチル)エチルアクリレート、3,3−ビス(tert−ブチルオキシカルボニル)プロピルアクリレート、4,4−ビス(tert−ブチルオキシカルボニル)ブチルアクリレート、p−(tert−ブトキシ)スチレン、m−(tert−ブトキシ)スチレン、p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン、m−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン、アクリロイル酢酸、メタクロイル酢酸、tert−ブチルアクロイルアセテート、
tert−ブチルメタクロイルアセテートなど、N−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)マレイミド。
(2)−b、硬化性の分解性基含有モノマー群(塩基分解性)
4−[(1、1−ジメチル−2−シアノ)エトキシカルボニルオキシ]スチレン、4−[(1、1−ジメチル−2−フェニルスルホニル)エトキシカルボニルオキシ]スチレン、4−[(1、1−ジメチル−2−メトキシカルボニル)エトキシカルボニルオキシ]スチレン、4−(2−シアノエトキシカルボニルオキシ)スチレン、(1、1−ジメチル−2−フェニルスルホニル)エチルメタクリレート、(1、1−ジメチル−2−シアノ)エチルメタクリレートなど。
4−[(1、1−ジメチル−2−シアノ)エトキシカルボニルオキシ]スチレン、4−[(1、1−ジメチル−2−フェニルスルホニル)エトキシカルボニルオキシ]スチレン、4−[(1、1−ジメチル−2−メトキシカルボニル)エトキシカルボニルオキシ]スチレン、4−(2−シアノエトキシカルボニルオキシ)スチレン、(1、1−ジメチル−2−フェニルスルホニル)エチルメタクリレート、(1、1−ジメチル−2−シアノ)エチルメタクリレートなど。
上記分解性基含有モノマーは、1種を単独で用いてもよく、異なる2種以上を併用してもよい。
本発明における分解性化合物としては、(2)の硬化性の分解性基含有モノマー群の1種以上と、水酸基含有モノマーの1種以上との共重合体を用いることがより好ましい。共重合の形式は、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などの任意の形式をとることができる。この共重合体を用いると、均一な微細気泡の形成が容易であり、強度的に優れた発泡体が得られる。
本発明における分解性化合物としては、(2)の硬化性の分解性基含有モノマー群の1種以上と、水酸基含有モノマーの1種以上との共重合体を用いることがより好ましい。共重合の形式は、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などの任意の形式をとることができる。この共重合体を用いると、均一な微細気泡の形成が容易であり、強度的に優れた発泡体が得られる。
水酸基含有モノマーと、2種類の分解性基含有モノマーとの組み合わせからなる分解性化合物の具体例を以下に列挙するが、これら例示したものに限定されるものではない。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/p−(tert−ブトキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/m−(tert−ブトキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/m−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン共重合体。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/p−(tert−ブトキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/m−(tert−ブトキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/m−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン共重合体。
分解性化合物中の水酸基含有モノマーの含有量は、含有される全モノマー量を100mol%として、5〜60mol%が好ましく、10〜40mol%がより好ましい。水酸基含有モノマーの含有量が5mol%以上であれば、発泡層20とアンカー層30との境界面において架橋構造が充分に形成され、接着強度が向上する。
分解性化合物中の分解性基含有モノマーの含有量は、含有される全モノマー量を100mol%として、5〜95mol%が好ましく、10〜90mol%がより好ましく、20〜80mol%が特に好ましい。分解性基含有モノマーの含有量が5mol%以上であれば、充分な発泡量が得られ、良好な発泡層20が得られ易い。
分解性化合物中の分解性基含有モノマーの含有量は、含有される全モノマー量を100mol%として、5〜95mol%が好ましく、10〜90mol%がより好ましく、20〜80mol%が特に好ましい。分解性基含有モノマーの含有量が5mol%以上であれば、充分な発泡量が得られ、良好な発泡層20が得られ易い。
また、発泡体の耐水性を上げる点から、前記水酸基含有モノマーおよび前記分解性基含有モノマー以外に、少なくとも1種以上の疎水性官能基を有するモノマー(以下、疎水性基含有モノマーという)をさらに併用した共重合体を用いることもできる。疎水性官能基は、主に脂肪族基、脂肪環族基、芳香族基、ハロゲン基、ニトリル基からなる群の中から選ばれることが好ましい。
疎水性基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレートやエチル(メタ)アクリレートなどの脂肪族(メタ)アクリレート群、スチレン、メチルスチレン、ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル化合物群、(メタ)アクリロニトリル化合物群、酢酸ビニル化合物群、塩化ビニル化合物群などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、異なる2種以上を併用してもよい。共重合の形式は、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などの任意の形式をとることができる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、異なる2種以上を併用してもよい。共重合の形式は、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などの任意の形式をとることができる。
水酸基含有モノマーと分解性基含有モノマーと疎水性基含有モノマーとの共重合体からなる分解性化合物の具体例を列挙するが、これら例示したものに限定されるものではない。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/メチルアクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/メチルアクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタアクリレート/メチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/エチルアクリレート共重合体、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/エチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/エチルアクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/エチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/塩化ビニル共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/アクリロニトリル共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン/スチレン共重合体。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/メチルアクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/メチルアクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタアクリレート/メチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/エチルアクリレート共重合体、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/エチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/エチルアクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルメタクリレート/エチルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/スチレン共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/塩化ビニル共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/tert−ブチルアクリレート/アクリロニトリル共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/p−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)スチレン/スチレン共重合体。
分解性化合物中の疎水性基含有モノマーの含有量は、分解性化合物の分解発泡性および発泡構造の環境保存性の点から、共重合体の重合に用いる全モノマー量を100mol%としたとき、10〜60mol%が好ましく、20〜50mol%がより好ましい。疎水性基含有モノマーの含有量が10mol%以上であれば、充分な耐水性が得られ易い。
疎水性官能基を有する分解性化合物としては、水酸基含有モノマーが5〜60mol%、分解性基含有モノマーが20〜85mol%、疎水性基含有モノマーが10〜75mol%(これらモノマーの合計が100mol%)であることが好ましい。
また、前記疎水性官能基を1種以上有する化合物に分解性官能基が導入された化合物を分解性化合物として用いることもできる。ただし、分解性官能基は、主にカルボン酸基または水酸基、アミン基からなる群の中から選ばれる親水性官能基に導入されやすい。そのため、分解性化合物としては、親水性官能基に分解性官能基を導入した構成単位と、疎水性官能基を有する構成単位と、水酸基を有する構成単位からなる複合化合物が好ましい。特に、ビニル系の共重合体であることが好ましい。
上記の疎水性官能基を有する分解性化合物は、1種を単独で用いてもよいし、異なる2種以上を混合併用してもよい。この分解性化合物は、分解性官能基が分解脱離して気泡形成ガスを発生した後は、少なくとも1種類以上の疎水性官能基と水酸基とを含む化合物となる。
また、分解性官能基を導入したポリエーテル、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコールなどの有機系高分子化合物も酸分解性または塩基分解性重合体系化合物として用いることができる。さらには、シリカなどの無機系化合物に分解性官能基を導入した酸分解性または塩基分解性重合体系化合物も用いることができる。なかでも、分解性官能基は、カルボン酸基または水酸基、アミン基からなる群の中から選ばれる官能基を有する化合物群に導入されることが好ましい。さらには、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、フェノール樹脂、デンドリマーからなる群の中から選ばれた低吸湿性高分子材料などに分解性官能基を導入してもよい。
これらは、水酸基を有しているものであれば単独で使用することもでき、水酸基を有していない場合は、水酸基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーからなる群から選択される1種以上と併用する。
上記分解性化合物は、分解性官能基が分解脱離して気泡形成ガスを発生した後に、低吸湿性化合物となる。
これらは、水酸基を有しているものであれば単独で使用することもでき、水酸基を有していない場合は、水酸基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーからなる群から選択される1種以上と併用する。
上記分解性化合物は、分解性官能基が分解脱離して気泡形成ガスを発生した後に、低吸湿性化合物となる。
(酸発生剤および塩基発生剤)
本発明の発泡性組成物における酸発生剤は、放射線エネルギーにより酸を発生する化合物である。また、塩基発生剤は、放射線エネルギーにより塩基を発生する化合物である。酸発生剤または塩基発生剤には、一般的に化学増幅型フォトレジスト、および光カチオン重合などに利用されている光酸発生剤や光塩基発生剤と呼ばれているものが使用できる。
本発明の発泡性組成物における酸発生剤は、放射線エネルギーにより酸を発生する化合物である。また、塩基発生剤は、放射線エネルギーにより塩基を発生する化合物である。酸発生剤または塩基発生剤には、一般的に化学増幅型フォトレジスト、および光カチオン重合などに利用されている光酸発生剤や光塩基発生剤と呼ばれているものが使用できる。
発泡性組成物に好適な光酸発生剤としては、
(1)ジアゾニウム塩系化合物、(2)アンモニウム塩系化合物、(3)ヨードニウム塩系化合物、(4)スルホニウム塩系化合物、(5)オキソニウム塩系化合物、(6)ホスホニウム塩系化合物、などから選ばれる芳香族もしくは脂肪族オニウム化合物のPF6 −、AsF6 −、SbF6 −、CF3SO3 −塩を挙げることができる。その具体例を下記に列挙するが、これら例示したものに限定されるものではない。
(1)ジアゾニウム塩系化合物、(2)アンモニウム塩系化合物、(3)ヨードニウム塩系化合物、(4)スルホニウム塩系化合物、(5)オキソニウム塩系化合物、(6)ホスホニウム塩系化合物、などから選ばれる芳香族もしくは脂肪族オニウム化合物のPF6 −、AsF6 −、SbF6 −、CF3SO3 −塩を挙げることができる。その具体例を下記に列挙するが、これら例示したものに限定されるものではない。
ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−メチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−tert−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタン、ベンゾイルフェニルスルホニルジアゾメタン、
トリフルオロメタンスルホネート、トリメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、p−トリルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウムヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、
4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
(2−オキソ−1−シクロヘキシル)(シクロヘキシル)メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(2−オキソ−1−シクロヘキシル)(2−ノルボルニル)メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウムパーフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−tert−ブチルフェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、ジフェニル−4−メトキシフェニルスルホニウムパーフルオロブタンスルホネート、
4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、
4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
(2−オキソ−1−シクロヘキシル)(シクロヘキシル)メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(2−オキソ−1−シクロヘキシル)(2−ノルボルニル)メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウムパーフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−tert−ブチルフェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、ジフェニル−4−メトキシフェニルスルホニウムパーフルオロブタンスルホネート、
ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウムトシレート、ジフェニル−4−メトキシフェニルスルホニウムトシレート、ジフェニル−4−イソプロピルフェニルスルホニウムトシレート
ジフェニルヨードニウム、ジフェニルヨードニウムトシレート、ジフェニルヨードニウムクロライド、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ジフェニルヨードニウムナイトレート、
ジフェニルヨードニウムパークロレート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、
ジフェニルヨードニウムパークロレート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、
ビス(メチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(メチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロブタンスルホネート、
2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリ(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ジトリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ジトリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、2−ナフチル−4,6−ジトリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、2−ビフェニル−4,6−ジトリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、2−(4’−ヒドロキシ−4−ビフェニル)−4,6−ジトリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、2−(4’−メチル−4−ビフェニル)−4,6−ジトリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、2−(p−メトキシフェニルビニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシ−1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(ベンゾ[d][1,3]ジオキソラン−5−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2−(4−ブトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2−(4−ブトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、
2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルピリリウムトリフロオロメタンスルホネート、
トリメチルオキシニウムテトラフロオロボレート、トリエチルオキシニウムテトラフロオロボレート、N−ヒドロキシフタルイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホネート、(α−ベンゾイルベンジル)p−トルエンスルホネート、(β−ベンゾイル−β−ヒドロキシフェネチル)p−トルエンスルホネート、1,2,3−ベンゼントリイルトリスメタンスルホネート、(2,6−ジニトロベンジル)p−トルエンスルホネート、(2−ニトロベンジル)p−トルエンスルホネート、
(4−ニトロベンジル)p−トルエンスルホネート、などが挙げられる。なかでも、ヨードニウム塩系化合物、スルホニウム塩系化合物が好ましい。
トリメチルオキシニウムテトラフロオロボレート、トリエチルオキシニウムテトラフロオロボレート、N−ヒドロキシフタルイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホネート、(α−ベンゾイルベンジル)p−トルエンスルホネート、(β−ベンゾイル−β−ヒドロキシフェネチル)p−トルエンスルホネート、1,2,3−ベンゼントリイルトリスメタンスルホネート、(2,6−ジニトロベンジル)p−トルエンスルホネート、(2−ニトロベンジル)p−トルエンスルホネート、
(4−ニトロベンジル)p−トルエンスルホネート、などが挙げられる。なかでも、ヨードニウム塩系化合物、スルホニウム塩系化合物が好ましい。
また、前記オニウム化合物以外にも、活性エネルギー線照射によりスルホン酸を光発生するスルホン化物、例えば2−フェニルスルホニルアセトフェノン、活性エネルギー線照射によりハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物、例えば、フェニルトリブロモメチルスルホン、および1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、ならびに活性エネルギー線照射により燐酸を光発生するフェロセニウム化合物、例えば、ビス(シクロペンタジエニル)フェロセニウムヘキサフルオロフォスフェート、およびビス(ベンジル)フェロセニウムヘキサフルオロフォスフェートなどを用いることができる。
さらには、下記に挙げる酸発生能を有するイミド化合物誘導体も使用できる。
N−(フェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、
N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフタルイミド。
N−(フェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、
N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフタルイミド。
発泡性組成物に好適な光塩基発生剤としては、
(1)オキシムエステル系化合物、(2)アンモニウム系化合物、(3)ベンゾイン系化合物、(4)ジメトキシベンジルウレタン系化合物、(5)オルトニトロベンジルウレタン系化合物、などが挙げられ、これらは光エネルギーの照射により塩基としてアミンを発生する。その他にも、光の作用によりアンモニアやヒドロキシイオンを発生する塩基発生剤を用いてもよい。これらは、例えばN−(2−ニトロペンジルオキシカルボニル)ピペリジン、1,3−ビス〔N−(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)−4−ピペリジル〕プロパン、N,N’−ビス(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)ジヘキシルアミン、およびO−ベンジルカルボニル−N−(1−フェニルエチリデン)ヒドロキシルアミンなどから選ぶことができる。さらには加熱により塩基が発生する化合物を上記光塩基発生剤と併用してもよい。
(1)オキシムエステル系化合物、(2)アンモニウム系化合物、(3)ベンゾイン系化合物、(4)ジメトキシベンジルウレタン系化合物、(5)オルトニトロベンジルウレタン系化合物、などが挙げられ、これらは光エネルギーの照射により塩基としてアミンを発生する。その他にも、光の作用によりアンモニアやヒドロキシイオンを発生する塩基発生剤を用いてもよい。これらは、例えばN−(2−ニトロペンジルオキシカルボニル)ピペリジン、1,3−ビス〔N−(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)−4−ピペリジル〕プロパン、N,N’−ビス(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)ジヘキシルアミン、およびO−ベンジルカルボニル−N−(1−フェニルエチリデン)ヒドロキシルアミンなどから選ぶことができる。さらには加熱により塩基が発生する化合物を上記光塩基発生剤と併用してもよい。
また、光酸発生剤または光塩基発生剤が活性化する光エネルギーの波長領域をシフトまたは拡大するために、適宜光増感剤を併用してもよい。例えば、オニウム塩化合物に対する光増感剤には、アクリジンイエロー、ベンゾフラビン、アクリジンオレンジなどが挙げられる。
必要な酸を生成しながらも酸発生剤または塩基発生剤の添加量や光エネルギーを最小限に抑制するために、酸増殖剤や塩基増殖剤(K.Ichimura et al.,Chemistry Letters,551−552(1995)、特開平8−248561号公報、特開2000−3302700号公報参照 )を酸発生剤または塩基発生剤とともに用いることができる。酸増殖剤は、常温付近で熱力学的に安定であるが、酸によって分解し、自ら強酸を発生し、酸触媒反応を大幅に加速させる。この反応を利用することにより、酸または塩基の発生効率を向上させて、発泡生成速度や発泡構造をコントロールすることも可能である。
(その他の樹脂)
発泡性組成物は、酸発生剤または塩基発生剤と分解発泡性化合物以外に、成形体の骨格となる一般の樹脂を混合することが好ましい。すなわち、非硬化性のモノマーを用いる場合は単独では成形し難いため、下記に示す一般に用いられる樹脂と混合して用いる必要がある。一般の樹脂は、分解性化合物と混合した場合、相溶であっても非相溶であってもかまわない。
発泡性組成物は、酸発生剤または塩基発生剤と分解発泡性化合物以外に、成形体の骨格となる一般の樹脂を混合することが好ましい。すなわち、非硬化性のモノマーを用いる場合は単独では成形し難いため、下記に示す一般に用いられる樹脂と混合して用いる必要がある。一般の樹脂は、分解性化合物と混合した場合、相溶であっても非相溶であってもかまわない。
一般の樹脂としては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樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系複合樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、アクリロイル樹脂、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリサルホン樹脂、塩化ビニル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、およびシリコーン樹脂など一般に用いられる樹脂から適宜選択して用いることができる。また、分解性化合物から分解してガス化する低沸点揮発性物質を成形体内に内在させることを目的として、ガスバリヤ性樹脂を用いることもできる。ガスバリヤ性樹脂は、混合しても被覆または積層してもよく、低沸点揮発性物質を発泡性層内により内在させるには、発泡性層表面に被覆または積層することが好ましい。分解性発泡化合物のうち、硬化性低分子系の分解性化合物群および高分子系の分解性化合物群は単独で用いてもよいし、上記の一般に用いられる樹脂と混合して用いてもよい。
上記一般の樹脂を用いる場合でも、そうでない場合でも、放射線エネルギーで硬化する他の不飽和有機化合物を併用することができる。併用化合物の例としては、
(1)脂肪族、脂環族、芳香族の1〜6価のアルコールおよびポリアルキレングリコールの(メタ)アクリレート類
(2)脂肪族、脂環族、芳香族の1〜6価のアルコールにアルキレンオキサイドを付加させて得られた化合物の(メタ)アクリレート類
(3)ポリ(メタ)アクリロイルアルキルリン酸エステル類
(4)多塩基酸とポリオールと(メタ)アクリル酸との反応生成物
(5)イソシアネート、ポリオール、(メタ)アクリル酸の反応生成物
(6)エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸の反応生成物
(7)エポキシ化合物、ポリオール、(メタ)アクリル酸の反応生成物
(8)メラミンと(メタ)アクリル酸の反応生成物
などを挙げることができる。
(1)脂肪族、脂環族、芳香族の1〜6価のアルコールおよびポリアルキレングリコールの(メタ)アクリレート類
(2)脂肪族、脂環族、芳香族の1〜6価のアルコールにアルキレンオキサイドを付加させて得られた化合物の(メタ)アクリレート類
(3)ポリ(メタ)アクリロイルアルキルリン酸エステル類
(4)多塩基酸とポリオールと(メタ)アクリル酸との反応生成物
(5)イソシアネート、ポリオール、(メタ)アクリル酸の反応生成物
(6)エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸の反応生成物
(7)エポキシ化合物、ポリオール、(メタ)アクリル酸の反応生成物
(8)メラミンと(メタ)アクリル酸の反応生成物
などを挙げることができる。
併用できる化合物の中で、硬化性モノマーや樹脂は、発泡体の強度や耐熱性といった物性の向上効果や発泡性の制御効果などが期待できる。また分解性化合物および併用化合物に硬化性モノマーを用いれば、無溶剤成形ができ、環境負荷の少ない製造方法を提供できる。例えば特開平8−17257号公報や、特開平9−102230号公報ではこのような材料が用いられている。
併用化合物の具体的な例として、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート、イソボロニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、エチレンオキシド変性フェノキシアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸ダイマー、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、アクリル酸−9,10−エポキシ化オレイル、マレイン酸エチレングリコールモノアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチレンアクリレート、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、3−メチル−5,5−ジメチル−1,3−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、エチレンオキシド変性フェノキシ化リン酸アクリレート、エタンジオールジアクリレート、エタンジオールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−ブチル−2−エチルプロパンジオールジアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリエチレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリエチレンオキシド変性水添ビスフェノールAジアクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリプロピレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ポリオキシエチレンエピクロロヒドリン変性ビスフェノールAジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリプロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート、エチレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、ポリエチレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、プロピレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、ポリプロピレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ポリカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。
併用化合物の具体的な例として、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート、イソボロニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、エチレンオキシド変性フェノキシアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸ダイマー、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、アクリル酸−9,10−エポキシ化オレイル、マレイン酸エチレングリコールモノアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチレンアクリレート、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、3−メチル−5,5−ジメチル−1,3−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、エチレンオキシド変性フェノキシ化リン酸アクリレート、エタンジオールジアクリレート、エタンジオールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−ブチル−2−エチルプロパンジオールジアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリエチレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリエチレンオキシド変性水添ビスフェノールAジアクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリプロピレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ポリオキシエチレンエピクロロヒドリン変性ビスフェノールAジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリプロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート、エチレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、ポリエチレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、プロピレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、ポリプロピレンオキシド変性グリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ポリカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。
さらに、前記の併用活性エネルギー線硬化性不飽和有機化合物の一部または全部として、分子鎖末端に(メタ)アクリロイル基を有する分子量が400〜5000程度の活性エネルギー線硬化性樹脂を組み合わせることもできる。このような硬化性樹脂として、例えば、ポリウレタン変性ポリエーテルポリ(メタ)アクリレートやポリウレタン変性ポリエステルポリ(メタ)アクリレートなどのポリウレタンポリ(メタ)アクリレートポリマー類を用いることが好ましい。
(光散乱性微粒子)
本発明の発泡性組成物は、得られる発泡体を光学部材などに用いる場合など、輝度向上や輝度ムラ抑制のために、補助的に光散乱性微粒子を添加してもよい。光散乱性微粒子としては、例えば、アクリル系、スチレン−アクリル系、ポリエチレン系の有機架橋ポリマービーズや、シリコンビーズ、中空粒子などが挙げられる。また、光散乱微粒子をナノスケールで相分離させてもよく、その場合、発泡性組成物から形成される気泡の微小化や数密度増加の効果が得られる。
本発明の発泡性組成物は、得られる発泡体を光学部材などに用いる場合など、輝度向上や輝度ムラ抑制のために、補助的に光散乱性微粒子を添加してもよい。光散乱性微粒子としては、例えば、アクリル系、スチレン−アクリル系、ポリエチレン系の有機架橋ポリマービーズや、シリコンビーズ、中空粒子などが挙げられる。また、光散乱微粒子をナノスケールで相分離させてもよく、その場合、発泡性組成物から形成される気泡の微小化や数密度増加の効果が得られる。
(添加物)
また、本発明の発泡性組成物は、必要により、前記光散乱性微粒子以外の他の添加物が含まれていてもよい。
添加物としては、無機系または有機系化合物充填剤、並びに各種界面活性剤などの分散剤、多価イソシアネート化合物、エポキシ化合物、有機金属化合物などの反応性化合物および酸化防止剤、シリコーンオイルや加工助剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、スリップ防止剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、光安定剤、滑剤、軟化剤、有色染料、その他の安定剤などを一種類以上含ませてもよい。添加剤を用いることにより、成形性や発泡性、光学的物性(特に白色顔料の場合)、電気および磁気的特性(特にカーボンなどの導電性粒子の場合)などの向上が期待できる。
また、本発明の発泡性組成物は、必要により、前記光散乱性微粒子以外の他の添加物が含まれていてもよい。
添加物としては、無機系または有機系化合物充填剤、並びに各種界面活性剤などの分散剤、多価イソシアネート化合物、エポキシ化合物、有機金属化合物などの反応性化合物および酸化防止剤、シリコーンオイルや加工助剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、スリップ防止剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、光安定剤、滑剤、軟化剤、有色染料、その他の安定剤などを一種類以上含ませてもよい。添加剤を用いることにより、成形性や発泡性、光学的物性(特に白色顔料の場合)、電気および磁気的特性(特にカーボンなどの導電性粒子の場合)などの向上が期待できる。
無機系化合物充填剤の具体例としては、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク、シリカなどの顔料、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、並びに各種界面活性剤などの分散剤、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、カオリン、珪酸白土、珪藻土、酸化亜鉛、酸化珪素、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、マイカ、アスベスト粉、ガラス粉、シラスバルーン、ゼオライトなどが遂げられる。
有機系化合物充填剤としては、例えば、木粉、パルプ粉などのセルロース系粉末などが挙げられる。
これらの充填剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
有機系化合物充填剤としては、例えば、木粉、パルプ粉などのセルロース系粉末などが挙げられる。
これらの充填剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
紫外線吸収剤の具体例としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、またはベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤から選ばれる。サリチル酸系紫外線吸収剤としては、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレートなどが挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
酸化防止剤の具体例としては、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。光安定剤の代表的なものとしては、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。
軟化剤は、成形性また発泡性層の加工性を向上させる目的で使用でき、具体的には、エステル化合物類、アミド化合物類、側鎖を有する炭化水素重合体類、鉱油類、流動パラフィン類、ワックス類などが挙げられる。軟化剤として用いるエステル化合物としては、アルコールとカルボン酸からなる構造のモノまたはポリエステルであれば特に制限はなく、ヒドロキシル基およびカルボニル基末端を分子内に残した化合物でも、エステル基の形で封鎖された化合物でもよい。具体的には、ステアリルステアレート、ソルビタントリステアレート、エポキシ大豆油、精製ひまし油、硬化ひまし油、脱水ひまし油、エポキシ大豆油、極度硬化油、トリメリット酸トリオクチル、エチレングリコールジオクタノエート、ペンタエリスリトールテトラオクタノエートなどが挙げられる。アミド化合物としては、アミンとカルボン酸からなる構造のモノまたはポリアミド化合物であれば特に制限はなく、アミノ基およびカルボニル基末端を分子内に残した化合物でも、アミド基の形で封鎖された化合物でもよい。具体的には、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、トリメチレンビスオクチル酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、トリオクタトリメリット酸アミド、ジステアリル尿素、ブチレンビスステアリン酸アミド、キシリレンビスステアリン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、ジステアリルフタル酸アミド、ジステアリルオクタデカ二酸アミド、イプシロンカプロラクタム、およびこれらの誘導体が挙げられる。
側鎖を有する炭化水素重合体としては、ポリα−オレフィン類で、炭素数4以上の側鎖を有する通常オリゴマーに分類されるものが好ましい。具体的には、エチレン−プロピレンの共重合体やそのマレイン酸誘導体、イソブチレンの重合体、ブタジエン、イソプレンのオリゴマーおよびその水添物、1−ヘキセンの重合物、ポリスチレンの重合物およびこれらから誘導される誘導体、ヒドロキシポリブタジエンやその水添物、末端ヒドロキシポリブタジエン水添物などが挙げられる。
本発明における発泡性組成物は、一般的な混練機を用いて調製できる。例えば、二本ロール、三本ロール、カウレスデゾルバー、ホモミキサー、サンドグラインダー、プラネタリーミキサー、ボールミル、ニーダー、高速ミキサー、ホモジナイザーなどである。また超音波分散機などを使用することもできる。
[支持体]
支持体10は、アンカー層30を介して発泡層20と積層して、発泡層20を支持できるものであれば特に限定はなく、用途に応じて選択すればよい。支持体10の形状も特に限定はなく、用途に応じたものを使用できる。
支持体10の具体例としては、紙、合成紙、プラスチック樹脂シート、金属シート、金属蒸着シートなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上が積層されているものを用いてもよい。また、パソコンや携帯電話などの筐体自体であっても構わない。
プラスチック樹脂シートは、例えば、ポリスチレン樹脂シート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂シート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂シートなどの汎用プラスチックシートや、ポリイミド樹脂シート、ABS樹脂シート、ポリカーボネート樹脂シートなどのエンジニアリングプラスチックシートなどが挙げられる。
金属シートを構成する金属としては、アルミニウム、銅などが挙げられる。
金属蒸着シートとしては、アルミ蒸着シート、金蒸着シート、銀蒸着シートなどが挙げられる。
支持体10は、アンカー層30を介して発泡層20と積層して、発泡層20を支持できるものであれば特に限定はなく、用途に応じて選択すればよい。支持体10の形状も特に限定はなく、用途に応じたものを使用できる。
支持体10の具体例としては、紙、合成紙、プラスチック樹脂シート、金属シート、金属蒸着シートなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上が積層されているものを用いてもよい。また、パソコンや携帯電話などの筐体自体であっても構わない。
プラスチック樹脂シートは、例えば、ポリスチレン樹脂シート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂シート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂シートなどの汎用プラスチックシートや、ポリイミド樹脂シート、ABS樹脂シート、ポリカーボネート樹脂シートなどのエンジニアリングプラスチックシートなどが挙げられる。
金属シートを構成する金属としては、アルミニウム、銅などが挙げられる。
金属蒸着シートとしては、アルミ蒸着シート、金蒸着シート、銀蒸着シートなどが挙げられる。
支持体10は、例えば発泡体1を光拡散体などの光学部材に用いる場合、透光性支持体であることが好ましく、透光性樹脂シートであることがより好ましい。透光性の光透過特性は、用途により適切に調整されたものであればよく、可視光領域での光透過率で90%以上であることが好ましい。また、この場合は、一体化を容易に行うことができる点から、光反射シートや導光シート(あるいは導光板)、プリズムシートのような光学機能シートを支持体とすることが好ましい。
[アンカー層]
アンカー層30は、前記分解性化合物が有する水酸基と反応する官能基(以下、架橋性官能基という)を有する架橋性化合物を含有する層である。発泡層20とアンカー層30の境界面近傍において、発泡層20における分解性化合物中の水酸基と、アンカー層30における架橋性官能基とが反応して架橋構造が形成される。これにより、発泡層20とアンカー層30とが強固に接着される。
アンカー層30は、前記分解性化合物が有する水酸基と反応する官能基(以下、架橋性官能基という)を有する架橋性化合物を含有する層である。発泡層20とアンカー層30の境界面近傍において、発泡層20における分解性化合物中の水酸基と、アンカー層30における架橋性官能基とが反応して架橋構造が形成される。これにより、発泡層20とアンカー層30とが強固に接着される。
架橋性官能基は、水酸基と安定な架橋構造を形成するものであればよく、エポキシ基、イソシアネート基、メチロール基、ブチラール基などが挙げられる。架橋性官能基は、塗工時の塗液の安定性の制御の点から、イソシアネート基が好ましい。
エポキシ基を有する架橋性化合物としては、例えば、エポキシ樹脂、GMA(グリシジルメタクリレート)共重合体などが挙げられる。
メチロール基を有する架橋性化合物としては、例えば、2,6−ジヒドロキシメチル−4−メチルフェノール、2,4−ジヒドロキシメチル−6−メチルフェノール、ビス(2−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−5−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−5−メチルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジヒドロキシメチル−5−メチルフェニル)プロパン、N−メチロールアクリルアミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
ブチラール基を有する架橋性化合物としては、例えば、ポリビニルブチラールなどが挙げられる。
イソシアネート基を有する架橋性化合物の具体例としては、例えば、XDI(キシレンジイソシアネート)アダクトタイプポリイソシアネートである、タケネートD−110N、D−120N、D−127N、D−140N、D−160N、D−165N、NP1100、D−170N、D−170HN、D−172N、D−177N、D−178N、NP1200(以上、三井化学ポリウレタン社製)などが挙げられる。
メチロール基を有する架橋性化合物としては、例えば、2,6−ジヒドロキシメチル−4−メチルフェノール、2,4−ジヒドロキシメチル−6−メチルフェノール、ビス(2−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−5−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−5−メチルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジヒドロキシメチル−5−メチルフェニル)プロパン、N−メチロールアクリルアミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
ブチラール基を有する架橋性化合物としては、例えば、ポリビニルブチラールなどが挙げられる。
イソシアネート基を有する架橋性化合物の具体例としては、例えば、XDI(キシレンジイソシアネート)アダクトタイプポリイソシアネートである、タケネートD−110N、D−120N、D−127N、D−140N、D−160N、D−165N、NP1100、D−170N、D−170HN、D−172N、D−177N、D−178N、NP1200(以上、三井化学ポリウレタン社製)などが挙げられる。
また、アンカー層30には、前記架橋性化合物以外に、アクリルポリオール樹脂、アクリルウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂などが含まれていてもよい。
以上説明した本発明の発泡体は、支持体と発泡層とが強固に接着されるため、例えば、液晶表示装置などの表示装置における光拡散体や光反射板、赤外線透過板などとして好適に使用できる。
なお、本発明の発泡体は、発泡層20の両側にアンカー層30を介して支持体10が積層されていてもよい。
なお、本発明の発泡体は、発泡層20の両側にアンカー層30を介して支持体10が積層されていてもよい。
<発泡体の製造方法>
本発明の発泡体の製造方法は、発泡層と支持体とがアンカー層を介して積層された発泡体の製造方法であって、支持体上にアンカー層を形成させるアンカー層形成工程と、前記アンカー層上に前記発泡性組成物により発泡性層(発泡層の発泡前の前駆体)を形成する発泡性層形成工程と、放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して前記発泡性層を発泡させて発泡層を得る発泡工程とを含む方法である。
以下、図1に例示した発泡体1を例として製造方法を詳細に説明する。
本発明の発泡体の製造方法は、発泡層と支持体とがアンカー層を介して積層された発泡体の製造方法であって、支持体上にアンカー層を形成させるアンカー層形成工程と、前記アンカー層上に前記発泡性組成物により発泡性層(発泡層の発泡前の前駆体)を形成する発泡性層形成工程と、放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して前記発泡性層を発泡させて発泡層を得る発泡工程とを含む方法である。
以下、図1に例示した発泡体1を例として製造方法を詳細に説明する。
[アンカー層形成工程]
アンカー層形成工程は、支持体10上にアンカー層30を形成する工程である。支持体10上にアンカー層30を形成する方法は、アンカー層の形成に通常用いられる方法を用いることができ、例えば、前記架橋性化合物を溶剤に溶解した塗液を調製し、その塗液を支持体10上に塗工した後に乾燥する方法が挙げられる。
溶剤としては、2−ブタノン、酢酸エチルなどの有機溶剤が挙げられる。
アンカー層形成工程は、支持体10上にアンカー層30を形成する工程である。支持体10上にアンカー層30を形成する方法は、アンカー層の形成に通常用いられる方法を用いることができ、例えば、前記架橋性化合物を溶剤に溶解した塗液を調製し、その塗液を支持体10上に塗工した後に乾燥する方法が挙げられる。
溶剤としては、2−ブタノン、酢酸エチルなどの有機溶剤が挙げられる。
塗液を支持体10上に塗工する方法としては、バーコート法、エアードクターコート法、ブレードコート法、スクイズコート法、エアーナイフコート法、ロールコート法、グラビアコート法、トランスファーコート法、コンマコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、マルチロールコート法、ディップコート法、ロッドコート法、キスコート法、ゲートロールコート法、落下カーテンコート法、スライドコート法、ファウンテンコート法、およびスリットダイコート法などが挙げられる。
乾燥方法は特に限定はなく、80〜130℃で行うことが好ましい。乾燥温度が80℃以上であれば、アンカー層30に白化(ブラッシング)が生じることを防ぎやすい。また、乾燥温度が130℃以下であれば、支持体10に損傷が生じることを防ぎやすい。
乾燥方法は特に限定はなく、80〜130℃で行うことが好ましい。乾燥温度が80℃以上であれば、アンカー層30に白化(ブラッシング)が生じることを防ぎやすい。また、乾燥温度が130℃以下であれば、支持体10に損傷が生じることを防ぎやすい。
[発泡性層形成工程]
発泡性層形成工程は、アンカー層30上に発泡性層を形成する工程である。本工程の段階における発泡性層は、固体でなく流動体であってもよい。例えば、底部に支持体10とアンカー層30の積層体を置いた型に流し込んだ液状物も、本発明における発泡性層に含まれる。
発泡性層形成工程は、アンカー層30上に発泡性層を形成する工程である。本工程の段階における発泡性層は、固体でなく流動体であってもよい。例えば、底部に支持体10とアンカー層30の積層体を置いた型に流し込んだ液状物も、本発明における発泡性層に含まれる。
発泡性層の成形方法は、特開2004−2812号公報や、特願2003−199521号公報に記載されている方法を用いることができる。一般的には、溶融押出成形や射出成形、塗工成形、プレス成形が好ましい。これらは積層化も可能である。
また、バッチ式でも連続式でもかまわない。発泡性組成物が溶剤に溶解させた溶液である場合は、溶剤の乾燥処理を加えてもよい。
また、バッチ式でも連続式でもかまわない。発泡性組成物が溶剤に溶解させた溶液である場合は、溶剤の乾燥処理を加えてもよい。
塗工成形の場合、発泡性組成物が溶剤などで希釈された溶液ならば、支持体に塗工ヘッドを用いて発泡性組成物を塗工した後、乾燥器にて溶剤分を除去して、支持体上に発泡性組成物からなる発泡性層を得る。塗工方法は、アンカー層形成工程において挙げた塗工方法と同じ方法が挙げられる。
押出成形の場合、スクリュー状の押出軸を用いた一般の押出成形法、ピストン状押出軸を用いたラム押出成形法などが挙げられる。例えば、押出成形機から押出された発泡性組成物を、ダイから押出してロールなどを介することにより発泡性層を得ることができる。
(成形上の注意点)
発泡性組成物は、組成によって、例えば150℃以上の加熱により分解してしまう場合もある。そのため、発泡工程の前に正味の発泡性能を失わないよう留意する必要がある。
例えば、押出成形において、樹脂の溶融粘度まで加熱してしまうと発泡性能が損なわれる場合、塗工成形と同様に溶媒を用いて発泡性組成物の溶液粘度を調整し、常温で成形する溶液キャスト法のような方法をとることもできる。
発泡性組成物は、組成によって、例えば150℃以上の加熱により分解してしまう場合もある。そのため、発泡工程の前に正味の発泡性能を失わないよう留意する必要がある。
例えば、押出成形において、樹脂の溶融粘度まで加熱してしまうと発泡性能が損なわれる場合、塗工成形と同様に溶媒を用いて発泡性組成物の溶液粘度を調整し、常温で成形する溶液キャスト法のような方法をとることもできる。
[発泡工程]
発泡工程は、発泡性層に放射線エネルギーと熱エネルギーとを付与して発泡させて発泡層20を形成する工程である。また、発泡工程において付与される熱エネルギーによって、発泡性層の水酸基とアンカー層30の架橋性官能基とが反応して架橋構造を形成する。
発泡工程は、発泡性層に放射線を照射する放射線照射工程と、発泡性層を加熱する加熱工程とを含み、放射線照射工程後に加熱工程が行われることが好ましい。放射線照射工程と加熱工程とを順次行うことにより、安定した発泡層20が形成できる。これは、放射線照射工程で気泡核が生成し、加熱工程でその気泡核が成長するためであると考えられる。
なお、加熱工程は放射線照射工程に続けて連続的に行っても不連続的に行ってもよい。
発泡工程は、発泡性層に放射線エネルギーと熱エネルギーとを付与して発泡させて発泡層20を形成する工程である。また、発泡工程において付与される熱エネルギーによって、発泡性層の水酸基とアンカー層30の架橋性官能基とが反応して架橋構造を形成する。
発泡工程は、発泡性層に放射線を照射する放射線照射工程と、発泡性層を加熱する加熱工程とを含み、放射線照射工程後に加熱工程が行われることが好ましい。放射線照射工程と加熱工程とを順次行うことにより、安定した発泡層20が形成できる。これは、放射線照射工程で気泡核が生成し、加熱工程でその気泡核が成長するためであると考えられる。
なお、加熱工程は放射線照射工程に続けて連続的に行っても不連続的に行ってもよい。
(放射線照射工程)
放射線照射工程で使用する放射線としては、電子線、紫外線、可視光線、γ線などの電離性放射線などが好ましい。これらの中では電子線または紫外線を用いることが特に好ましい。
放射線照射工程で使用する放射線としては、電子線、紫外線、可視光線、γ線などの電離性放射線などが好ましい。これらの中では電子線または紫外線を用いることが特に好ましい。
電子線を照射する場合は、充分な透過力を得るために、加速電圧が30〜1000kV、より好ましくは30〜300kVである電子線加速器を用い、ワンパスの吸収線量を0.5〜20Mradにコントロールすることが好ましい(1rad=0.01Gy)。加速電圧、あるいは電子線照射量が上記範囲より低いと、電子線の透過力が不充分になり、発泡性層の内部まで充分に透過することができない。また、この範囲より大きすぎると、エネルギー効率が悪化するばかりでなく、得られた発泡性層の強度が不充分になり、それに含まれる樹脂および添加剤の分解を生じ、得られる発泡体の品質が不満足なものになることがある。
電子線加速器としては、例えば、エレクトロカーテンシステム、スキャンニングタイプ、ダブルスキャンニングタイプなどを用いることができる。電子線照射に際しては照射雰囲気の酸素濃度が高いと、酸もしくは塩基の発生、および/または硬化性分解性化合物の硬化が妨げられることがある。このため照射雰囲気の空気を、窒素、ヘリウム、二酸化炭素などの不活性ガスにより置換することが好ましい。照射雰囲気の酸素濃度は1000ppm以下であることが好ましく、さらに安定的な電子線エネルギーを得るため、500ppm以下に抑制されることがより好ましい。
紫外線を照射する場合は、半導体・フォトレジスト分野や紫外線硬化分野などで一般的に使用されている紫外線ランプを用いることができる。一般的な紫外線ランプとしては、例えば、ハロゲンランプ、ハロゲンヒーターランプ、キセノンショートアークランプ、キセノンフラッシュランプ、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、ディープUVランプ、メタルハライドランプ、希ガス蛍光ランプ、クリプトンアークランプ、エキシマーランプなどがあり、近年では、極短波長(214nmにピーク)を発光するY線ランプもある。これらのランプには、オゾン発生の少ないオゾンレスタイプもある。これらの紫外線は、散乱光であっても、直進性の高い平行光であってもよい。
気泡分布の位置制御を精度よく行うためには、放射線として平行光を用いることが好ましい。紫外線照射には、ArFエキシマーレーザー、KrFエキシマーレーザーや、非線形光学結晶を含む高調波ユニットを介したYAGレーザーなどに挙げられる種々のレーザーや、紫外発光ダイオードを用いることもできる。
紫外線ランプやレーザー、紫外発光ダイオードの発光波長は、発泡性組成物の発泡性を妨げないものであれば限定はないが、好ましくは、光酸発生剤または光塩基発生剤が酸または塩基を効率よく発生させられる発光波長がよい。すなわち、使用する光酸発生剤または光塩基発生剤の感光波長領域と重なる発光波長が好ましい。さらには、それら発生剤の感光波長領域における極大吸収波長または最大吸収波長と重なる発光波長が、発生効率が高くなるためより好ましい。紫外線のエネルギー照射強度は、発泡性組成物によって適宜決められる。
紫外線ランプやレーザー、紫外発光ダイオードの発光波長は、発泡性組成物の発泡性を妨げないものであれば限定はないが、好ましくは、光酸発生剤または光塩基発生剤が酸または塩基を効率よく発生させられる発光波長がよい。すなわち、使用する光酸発生剤または光塩基発生剤の感光波長領域と重なる発光波長が好ましい。さらには、それら発生剤の感光波長領域における極大吸収波長または最大吸収波長と重なる発光波長が、発生効率が高くなるためより好ましい。紫外線のエネルギー照射強度は、発泡性組成物によって適宜決められる。
種々の水銀ランプやメタルハライドランプなどに代表される照射強度が高い紫外線ランプを使用する場合は、生産性を高めることができ、その照射強度(ランプ出力)は30W/cm2以上が好ましい。紫外線の積算照射光量(J/cm2)は、エネルギー照射強度に照射時間を積算したものであり、発泡組成物および所望の気泡分布によって適宜決められる。酸発生剤や塩基発生剤の吸光係数に応じて設定することもある。安定かつ連続的に製造する上では、1.0mJ/cm2〜20J/cm2の範囲が好ましい。
紫外線ランプを使用する場合は、照射強度が高いため、照射時間を短縮することができる。エキシマーランプやエキシマーレーザーを使用する場合は、その照射強度は弱いが、ほぼ単一光に近いため、発光波長が発生剤の感光波長に最適化したものであれば、より高い発生効率および発泡性が可能となる。照射光量を多くした場合、紫外線ランプによっては熱の発生が発泡性を妨げる場合がある。そのときは、コールドミラーなどの冷却処置を行なうことができる。
紫外線ランプを使用する場合は、照射強度が高いため、照射時間を短縮することができる。エキシマーランプやエキシマーレーザーを使用する場合は、その照射強度は弱いが、ほぼ単一光に近いため、発光波長が発生剤の感光波長に最適化したものであれば、より高い発生効率および発泡性が可能となる。照射光量を多くした場合、紫外線ランプによっては熱の発生が発泡性を妨げる場合がある。そのときは、コールドミラーなどの冷却処置を行なうことができる。
(加熱工程)
加熱工程で用いることのできる加熱器に特に制限はないが、接触加熱、誘導加熱、抵抗加熱、誘電加熱(およびマイクロ波加熱)、赤外線加熱により加熱ができるものなどが例示できる。
具体的には、放射熱を利用した電気あるいはガス式の赤外線ドライヤーや、電磁誘導を利用したロールヒーター、油媒を利用したオイルヒーター、電熱ヒータ、およびこれらの熱風を利用した熱風ドライヤーなどが挙げられる。
成形体に加熱体を接触させて加熱する接触加熱では、金属ブロック、金属板、金属ロールなどの加熱体が使用できる。
接触加熱では加圧しながら加熱してもよい。この場合、プレス成形の際に使用する加熱プレス機を用いることができる。
加熱工程で用いることのできる加熱器に特に制限はないが、接触加熱、誘導加熱、抵抗加熱、誘電加熱(およびマイクロ波加熱)、赤外線加熱により加熱ができるものなどが例示できる。
具体的には、放射熱を利用した電気あるいはガス式の赤外線ドライヤーや、電磁誘導を利用したロールヒーター、油媒を利用したオイルヒーター、電熱ヒータ、およびこれらの熱風を利用した熱風ドライヤーなどが挙げられる。
成形体に加熱体を接触させて加熱する接触加熱では、金属ブロック、金属板、金属ロールなどの加熱体が使用できる。
接触加熱では加圧しながら加熱してもよい。この場合、プレス成形の際に使用する加熱プレス機を用いることができる。
誘電加熱や赤外線加熱の場合、材料内部を直接加熱する内部加熱方式なので、熱風ドライヤーなどの外部加熱法よりも瞬時に均一な加熱を行うのに好ましい。誘電加熱の場合,周波数1MHzから300MHz(波長30m〜1m)の高周波エネルギーを用いる。6MHz〜40MHzの周波数が用いられることが多い。誘電加熱のうち特にマイクロ波加熱では周波数が300MHzから300GHz(波長が1m〜1mm)のマイクロ波をもちいるが、2450MHz、915MHz(電子レンジと同じ)を使うことが多い。
赤外線加熱の場合,赤外領域の波長0.76〜1000μmの電磁波を利用する。ヒータ表面温度および被加熱材料の赤外吸収スペクトルなどから、状況により選択される波長の最適帯は変化するが、好ましくは1.5〜25μm、さらに好ましくは2〜15μmの波長帯を用いることができる。
赤外線加熱の場合,赤外領域の波長0.76〜1000μmの電磁波を利用する。ヒータ表面温度および被加熱材料の赤外吸収スペクトルなどから、状況により選択される波長の最適帯は変化するが、好ましくは1.5〜25μm、さらに好ましくは2〜15μmの波長帯を用いることができる。
さらに、一般の熱記録用プリンターに使用されている加熱方式も利用できる。例えば、電流を流すことで発熱する感熱ヘッドやレーザー熱転写が挙げられ、熱の書き込みによって同パターンの発泡体を得ることができる。高精細や高解像度を得るときは、感熱ヘッドよりもレーザー熱転写の方が好ましい。
発泡層20における気泡分布を不均一にする場合は、発泡性層に付与する放射線エネルギーや熱エネルギー、発泡性層中の分解性官能基の濃度、酸発生剤または塩基発生剤の濃度のいずれか1以上を所定の不均一分布として発泡工程を行えばよい。具体的な方法としては、特開2006−124499号公報に記載されているような方法を用いることができる。
以上説明したような方法により、本発明の発泡体1が得られる。
以上説明したような方法により、本発明の発泡体1が得られる。
また、発泡層20の両側にアンカー層30を介して支持体10が積層される発泡体を製造する場合は、アンカー層形成工程において、発泡体1の場合と同様に、2つの支持体10それぞれにアンカー層30を形成する。ついで、発泡性層形成工程において、いずれか一方のアンカー層30上に、発泡性層を形成する。その後、アンカー層30上に形成された発泡性層と、残りの支持体10上に形成されたアンカー層30とが接するように、2つの支持体10を積層する。これにより支持体10、アンカー層30、発泡性層、アンカー層30および支持体10がこの順に積層された発泡体前駆体(発泡工程前の前駆体)を得る。ついで、発泡工程により発泡性層を発泡させる。アンカー層の形成、発泡性層の形成、および発泡性層の発泡については、発泡体1の場合と同じ方法が使用できる。
以上説明した本発明の発泡体は、支持体と発泡層とが強固に接着され、強度的に優れた高い品質を有している。これは、発泡層とアンカー層との境界面において、分解発泡性化合物が有する水酸基とアンカー層が有する架橋性官能基とが架橋構造を形成しているためである。この架橋により発泡層と支持体とが強固に接着される。
また、本発明製造方法によれば、高生産性かつ低コストで、支持体と発泡層が強固に接着された発泡体を製造できる。
また、本発明の分解発泡性化合物は水酸基を含有するが、水酸基を含有しない従来の分解発泡性化合物と同様に発泡性を有する。そのため、発泡体としての機能を確保しつつ、支持体と発泡層の接着性を向上させることができる。
また、本発明製造方法によれば、高生産性かつ低コストで、支持体と発泡層が強固に接着された発泡体を製造できる。
また、本発明の分解発泡性化合物は水酸基を含有するが、水酸基を含有しない従来の分解発泡性化合物と同様に発泡性を有する。そのため、発泡体としての機能を確保しつつ、支持体と発泡層の接着性を向上させることができる。
以下、実施例および比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。また、本実施例における「部」は「質量部」を意味する。
[実施例1]
(アンカー層形成工程)
支持体として、東洋紡績社製のPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムであるコスモシャインA4300(厚さ125μm)を用いた。また、XDIアダクトタイプポリイソシアネートであるタケネートD−110N(三井化学ポリウレタン社製)を2−ブタノン(メチルエチルケトン)で不揮発成分6.8質量%に希釈してアンカー層用塗液Aを調製した。
ついで、前記支持体上に、前記アンカー層用塗液Aを不揮発成分が0.7g/m2となるようにワイヤーバーを用いて塗工し、乾燥(130℃、1分)してアンカー層を形成した。
[実施例1]
(アンカー層形成工程)
支持体として、東洋紡績社製のPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムであるコスモシャインA4300(厚さ125μm)を用いた。また、XDIアダクトタイプポリイソシアネートであるタケネートD−110N(三井化学ポリウレタン社製)を2−ブタノン(メチルエチルケトン)で不揮発成分6.8質量%に希釈してアンカー層用塗液Aを調製した。
ついで、前記支持体上に、前記アンカー層用塗液Aを不揮発成分が0.7g/m2となるようにワイヤーバーを用いて塗工し、乾燥(130℃、1分)してアンカー層を形成した。
(発泡性層形成工程)
分解性化合物として、tert−ブチルメタクリレート(40mol%)とメチルメタクリレート(40mol%)と2−ヒドロキシエチルメタクリレート(20mol%)の共重合体を用いた。また、酸発生剤として、ヨードニウム塩系酸発生剤であるビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロブタンフルホネート(BBI−109、ミドリ化学株式会社製)を用いた。
発泡性組成物として前記分解性化合物(100部)と前記酸発生剤(1部)とを混合し、それらを溶解させた2−ブタノン・酢酸エチル混合溶液(混合比4:6)を調製し、不揮発分20質量%の発泡性層用塗液Aを得た。
ついで、隙間150μmのアプリケーターバー(ドクターブレード、ヨシミツ精機株式会社製)を用いて、前記アンカー層上に前記発泡性層用塗液Aを塗工、乾燥し、発泡性層を形成した(以下、この積層体を発泡体前駆体Aという)。発泡性層の厚さは20μmであった。
分解性化合物として、tert−ブチルメタクリレート(40mol%)とメチルメタクリレート(40mol%)と2−ヒドロキシエチルメタクリレート(20mol%)の共重合体を用いた。また、酸発生剤として、ヨードニウム塩系酸発生剤であるビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロブタンフルホネート(BBI−109、ミドリ化学株式会社製)を用いた。
発泡性組成物として前記分解性化合物(100部)と前記酸発生剤(1部)とを混合し、それらを溶解させた2−ブタノン・酢酸エチル混合溶液(混合比4:6)を調製し、不揮発分20質量%の発泡性層用塗液Aを得た。
ついで、隙間150μmのアプリケーターバー(ドクターブレード、ヨシミツ精機株式会社製)を用いて、前記アンカー層上に前記発泡性層用塗液Aを塗工、乾燥し、発泡性層を形成した(以下、この積層体を発泡体前駆体Aという)。発泡性層の厚さは20μmであった。
(発泡工程)
ついで、前記発泡体前駆体Aの発泡性層面に紫外線を照射した。紫外線は、メタルハライドランプ(紫外線硬化用マルチメタルランプM03−L31、アイグラフィック株式会社製)を光源として用い、照射線量400mJ/cm2となるように照射した。
ついで、紫外線照射した発泡体前駆体Aを140℃の恒温乾燥機で1分熱処理を行うことで発泡体を得た。得られた発泡体は、厚さが均一な平板シート状であり、その厚さは150μmであった。
ついで、前記発泡体前駆体Aの発泡性層面に紫外線を照射した。紫外線は、メタルハライドランプ(紫外線硬化用マルチメタルランプM03−L31、アイグラフィック株式会社製)を光源として用い、照射線量400mJ/cm2となるように照射した。
ついで、紫外線照射した発泡体前駆体Aを140℃の恒温乾燥機で1分熱処理を行うことで発泡体を得た。得られた発泡体は、厚さが均一な平板シート状であり、その厚さは150μmであった。
[実施例2]
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110Nの代わりにHDIトリマータイプポリイソシアネートであるタケネートD−170HN(三井化学ポリウレタン社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110Nの代わりにHDIトリマータイプポリイソシアネートであるタケネートD−170HN(三井化学ポリウレタン社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
[実施例3]
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110N(20部)と、アクリルウレタン共重合体であるアクリット8UA−318(大成ファインケミカル社製)(80部)とが混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110N(20部)と、アクリルウレタン共重合体であるアクリット8UA−318(大成ファインケミカル社製)(80部)とが混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
[実施例4]
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110N(20部)と、アクリルポリオール共重合体であるアクリット6BT−307(大成ファインケミカル社製)(80部)とが混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110N(20部)と、アクリルポリオール共重合体であるアクリット6BT−307(大成ファインケミカル社製)(80部)とが混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
[実施例5]
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110N(20部)と、ポリビニルアセタール共重合体であるエスレックBH−3(積水化学工業社製)(80部)とが混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
アンカー層用塗液を調製する際、架橋性化合物としてタケネートD−110N(20部)と、ポリビニルアセタール共重合体であるエスレックBH−3(積水化学工業社製)(80部)とが混合された混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
[比較例1]
分解性化合物として、tert−ブチルメタクリレート(60mol%)とメチルメタクリレート(40mol%)との共重合体を用いた以外は、実施例1と同様の方法で発泡体を得た。
分解性化合物として、tert−ブチルメタクリレート(60mol%)とメチルメタクリレート(40mol%)との共重合体を用いた以外は、実施例1と同様の方法で発泡体を得た。
[比較例2]
アンカー層用塗液を調製する際、塩素化ポリオレフィンであるハードレン CY−9122(東洋化成工業社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
アンカー層用塗液を調製する際、塩素化ポリオレフィンであるハードレン CY−9122(東洋化成工業社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして発泡体を得た。
[接着性の評価方法]
実施例および比較例により得られた発泡体前駆体の発泡性層と支持体との接着性、および、実施例および比較例により得られた発泡体における発泡層と支持体との接着性を評価した。発泡体前駆体および発泡体の評価は、JIS K5400の付着性試験(碁盤目試験)により行った。なお、この評価は、発泡体前駆体あるいは発泡体に剥離が観察されないことが最低条件となる。
○:評価点数が8〜10点である。
△:評価点数が4〜6点である。
×:評価点数が0〜2点である。
接着性の評価結果を表1に示す。
実施例および比較例により得られた発泡体前駆体の発泡性層と支持体との接着性、および、実施例および比較例により得られた発泡体における発泡層と支持体との接着性を評価した。発泡体前駆体および発泡体の評価は、JIS K5400の付着性試験(碁盤目試験)により行った。なお、この評価は、発泡体前駆体あるいは発泡体に剥離が観察されないことが最低条件となる。
○:評価点数が8〜10点である。
△:評価点数が4〜6点である。
×:評価点数が0〜2点である。
接着性の評価結果を表1に示す。
表1に示すように、本発明の発泡体である実施例1〜5の発泡体では、JIS K5400における付着性に優れ、高い接着性を有していた。また、この結果より発泡性化合物における水酸基が発泡に悪影響を及ぼしていないことがわかった。
一方、比較例1では、実施例1と同じアンカー層を用いているが、得られた発泡体に剥離が見られ、実施例に比べて接着性が劣っていた。また、比較例2は実施例1と同じ分解性化合物を用いているが、得られた発泡体に剥離が見られ、実施例に比べ接着性に劣っていた。
一方、比較例1では、実施例1と同じアンカー層を用いているが、得られた発泡体に剥離が見られ、実施例に比べて接着性が劣っていた。また、比較例2は実施例1と同じ分解性化合物を用いているが、得られた発泡体に剥離が見られ、実施例に比べ接着性に劣っていた。
本発明の発泡体は、発泡層と支持体とが高い強度で接着されており、包装材料や建築材料、医療材料、電気機器材料、電子情報材料、自動車材料など様々な分野で好適に使用できる。
1 発泡体 10 支持体 20 発泡層 30 アンカー層
Claims (7)
- 水酸基と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基とを有することを特徴とする分解発泡性化合物。
- 水酸基を有するモノマーに由来する構成単位と、酸または塩基と反応して1種以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有するモノマーに由来する構成単位とを含有する共重合体であることを特徴とする分解発泡性化合物。
- 前記水酸基を有するモノマーに由来する構成単位が、2−ヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位である、請求項2に記載の分解発泡性化合物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の分解発泡性化合物、および、放射線エネルギーの作用により酸を発生する酸発生剤または塩基を発生する塩基発生剤を含む発泡性組成物。
- 請求項4に記載の発泡性組成物を発泡させた発泡層と支持体とが、水酸基と反応する官能基を有する架橋性化合物を含有しているアンカー層を介して接着されていることを特徴とする発泡体。
- 前記架橋性化合物の前記官能基がイソシアネート基である、請求項5に記載の発泡体。
- 請求項4に記載の発泡性組成物を発泡させた発泡層と、支持体とが、アンカー層を介して積層された発泡体の製造方法であって、
支持体上に、水酸基と反応する官能基を有する架橋性化合物を含有する塗液を塗工してアンカー層を形成させるアンカー層形成工程と、
前記アンカー層上に、前記発泡性組成物からなる発泡性層を形成する発泡性層形成工程と、
放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して前記発泡性層を発泡させて発泡層を得る発泡工程とを含む発泡体の製造方法。
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