JP2014139287A - 樹脂発泡体、発泡部材、発泡部材積層体及び電気又は電子機器類 - Google Patents
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Abstract
【課題】微細セル構造を有し、柔軟な樹脂発泡体であっても、キャリアテープから剥離させる際のフォーム破壊を抑制又は防止することができ、キャリアテープに保持しての加工性及び搬送性に優れる樹脂発泡体を提供する。
【解決手段】本発明の樹脂発泡体は、下記で定義される層間剥離強度が10N/20mm以上であり、50%圧縮時の反発力が0.1〜4.0N/cm2であり、平均セル径が10〜200μmであり、最大セル径が300μm以下であることを特徴とする。
層間剥離強度:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、粘着テープ(商品名「No.5603」、日東電工株式会社製)の粘着面に貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着した後、上記樹脂発泡体を剥離角度90°、引張速度0.3m/minの条件で上記粘着テープより剥離させた際の剥離強度
【選択図】なし
Description
さらに、本発明の他の目的は、上記樹脂発泡体が用いられた発泡部材、該発泡部材が用いられた発泡部材積層体、及び、該発泡部材が用いられた電気又は電子機器類を提供することにある。
層間剥離強度:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、粘着テープ(商品名「No.5603」、日東電工株式会社製)の粘着面に貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着した後、前記樹脂発泡体を剥離角度90°、引張速度0.3m/minの条件で上記粘着テープより剥離させた際の剥離強度
層間剥離強度:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、粘着テープ(商品名「No.5603」、日東電工株式会社製)の粘着面に貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着した後、前記樹脂発泡体を剥離角度90°(度)、引張速度0.3m/minの条件で前記粘着テープより剥離させた際の剥離強度
なお、本明細書では、上記で定義される層間剥離強度を、単に「層間剥離強度」と称する場合がある。
(i):230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minであるポリエステル系エラストマー(好ましくは、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minであり、ハードセグメント及びソフトセグメントのブロック共重合体であるポリエステル系エラストマー、より好ましくは、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が1.5〜4.0g/10minであり、芳香族ジカルボン酸とヒドロキシル基とヒドロキシル基との間の主鎖中の炭素数が2〜4であるジオール成分との重縮合により形成されるポリエステルをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエーテル型の共重合体)
(ii):エポキシ変性ポリマー
(iii):滑剤(好ましくはアクリル系滑剤)
(iv):発泡核剤(好ましくは表面処理加工された無機物、より好ましくは表面処理加工されたハードクレイ)
本発明の樹脂発泡体は発泡部材として用いられてもよい。つまり、上記発泡部材は、上記の本発明の樹脂発泡体を含む部材である。上記発泡部材は、例えば、上記の本発明の樹脂発泡体のみからなる構成であってもよいし、上記樹脂発泡体と表面層とを少なくとも有する構成であってもよい。
本発明の発泡部材積層体は、上記発泡部材(上記の本発明の樹脂発泡体を含む部材)、及び、キャリアテープ(特に基材の少なくとも片面側に粘着剤層を有するキャリアテープ)により少なくとも構成され、上記発泡部材がキャリアテープにより保持されている構造を有する。
本発明の電気又は電子機器類は、上記発泡部材(上記の本発明の樹脂発泡体を含む部材)を有する。すなわち、本発明の電気又は電子機器類は、上記発泡部材が用いられた構成を有している。電気又は電子機器類において、上記発泡部材は、例えば、防塵材、シール材、衝撃吸収材、緩衝材等として用いられている。このような電気又は電子機器類は、電気又は電子機器用の部材又は部品が、上記発泡部材を介して所定の部位に取り付けられた(装着された)構成を有している。具体的には、電気又は電子機器類としては、光学部材又は部品としての液晶ディスプレイ、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、上記の樹脂発泡体や発泡部材を介して装着された構成を有している電気又は電子機器類(例えば、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。このような電気又は電子機器類は、従来より薄型化の製品であってもよく、その厚みや形状などは特に限定されない。
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「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):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、シランカップリング剤で表面処理加工されているハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃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)MP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、厚みが2.0mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
実施例1で作製したポリエステル系エラストマー発泡体を、ロールギャップ調整可能な熱ラミネーター(装置名「MRK−6504」、株式会社MCK製)を用いて、ギャップ:0.95mm、ロール温度:190℃、処理速度:12m/minの条件で、表面熱溶融処理を行ない、表面層を有す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「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):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):1重量部、シランカップリング剤で表面処理加工されているハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):1重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃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)MP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、厚みが2.0mmのシート状の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「ペルプレン P−90BD」、東洋紡株式会社製、230℃のメルトフローレート:3.0g/10min、融点:204℃):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、シランカップリング剤で表面処理加工されているハードクレイ(商品名「ST−301」、白石カルシウム株式会社製):3重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系改質剤(エポキシ変性アクリル系ポリマー、重量平均分子量(Mw):50000、エポキシ当量:1200g/eq、粘度:2850mPa・s):2重量部を、二軸混練機により、220℃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、厚みが1.5mmのシート状の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・デュポン株式会社製、230℃のメルトフローレート:1.8g/10min、融点208℃):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、ポリプロピレン(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」、旭カーボン株式会社製):5重量部及びエポキシ系架橋剤(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、二軸混練機により、220℃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)MP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、厚みが2.2mmのシート状のポリエステル系エラストマー発泡体を得た。
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):55重量部、ポリエチレン:10重量部、造核剤(水酸化マグネシウム、平均粒径:0.7μm):10重量部及びカーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):5重量部を、二軸混練機により、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切断して、ペレットを得た。
このペレットを、日本製鋼所製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気中、13(注入後12)MPの圧力で二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスはペレット全量に対して5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、厚みが2.3mmのシート状の樹脂発泡体を得た。
市販の、平均セル径が160μmであり、50%圧縮時の反発応力(50%対反発荷重)が0.7N/cm2であり、見掛け密度が0.15g/cm3であるポリウレタンが主成分の発泡体を使用した。
この発泡体はシート状であり、厚みは1.0mmであった。
実施例及び比較例について、下記の測定又は評価を行った。そして、その結果を、表1に示した。
発泡体を、幅:20mm、長さ:20mmサイズの打ち抜き刃型にて打ち抜き、シート状の試験片とした。該試験片の寸法をノギスにより測定した。また、測定端子の直径(φ)が20mmである1/100ダイヤルゲージにて試験片の厚みを測定した。これらの値から試験片の体積を算出した。次に、試験片の重量を電子天秤にて測定した。試験片の体積と試験片の重量から、次式より、発泡体の見掛け密度(g/cm3)を算出した。
発泡体の見掛け密度(g/cm3)=(試験片の重量)/(試験片の体積)
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、同計測機器の解析ソフトを用いて、画像解析することにより、各セルの気泡径(μm)を求め、平均セル径(μm)及び最大セル径(μm)を求めた。取り込んだ拡大画像の気泡数は200個程度である。なお、セル径は、セルの面積を求め、円相当径換算したものである。
発泡体より、幅:20mm、長さ:120mmのシート状の試験片を得て、該試験片を、温度:23±2℃、湿度:50±5%の雰囲気下にて24時間保存した。なお、前処理条件は、JIS Z 0237に準じる。
粘着テープ(幅:20mm、長さ:120mm、商品名「No.5603」、日東電工株式会社製、基材付き両面粘着テープ、基材:PET基材)の一方の粘着面をSUS板(ステンレス板)に貼り付け、SUS板上に上記粘着テープを固定した。次に、SUS板上に固定された上記粘着テープの他方の粘着面に、試験片を貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着した。
圧着後、引張試験機(装置名「TCN−1kNB」、ミネベア社製)を用いて、試験片を、剥離角度90°、引張速度0.3m/minの条件で上記粘着テープより剥離させて、その際の剥離強度(N/20mm)を測定した。測定された剥離強度を層間剥離強度とした。
JIS K 6767に記載されている圧縮硬さ測定法に準じて測定した。
発泡体を幅:30mm、長さ:30mmに切り出し、シート状の試験片とした。次に該試験片を、圧縮速度:10mm/minで、厚み方向に、圧縮率が50%になるまで圧縮したときの応力(N)を単位面積(1cm2)当たりに換算して反発力(N/cm2)とした。
発泡体より、幅:20mm、長さ:120mmのシート状の試験片を得て、該試験片を、温度:23±2℃、湿度:50±5%の雰囲気下にて24時間保存した。なお、前処理条件は、JIS Z 0237に準じる。
試験片の一方の面を、粘着テープA(幅:20mm、長さ:120mm、商品名「No.5603」、日東電工株式会社製、基材付き両面粘着テープ、基材:PET基材)により、シリコーン系剥離剤で処理された剥離紙に固定した。次に、試験片の他方の面に、キャリアテープ(商品名「3164S」、Kern社製)を試験片とキャリアテープの粘着剤層とが接する形態で貼り合わせて、2kgローラ、1往復の条件で圧着し、24時間放置して、評価用サンプルを得た。
評価用サンプルのキャリアテープを手で持ち上げた場合、評価用サンプルにおける剥離紙と粘着テープAとの界面で剥離が生じ、キャリアテープと試験片と粘着テープAとの積層物を得ることができた場合を「良好」(○)と評価した。一方、評価用サンプルのキャリアテープを手で持ち上げた場合、評価用サンプルにおける試験片とキャリアテープとの界面で剥離が生じ、キャリアテープと試験片と粘着テープとの積層物を得ることができなかった場合を「不良」(×)と評価した。
発泡体より、幅:20mm、長さ:120mmのシート状の試験片を得て、該試験片を、温度:23±2℃、湿度:50±5%の雰囲気下にて24時間保存した。なお、前処理条件は、JIS Z 0237に準じる。
試験片の一方の面に粘着テープA(幅:20mm、長さ:120mm、商品名「No.5603」、日東電工株式会社製、基材付き両面粘着テープ、基材:PET基材)を貼り付け、試験片をSUS板(ステンレス板)に固定した。固定後、SUS板上の試験片に、試験片と粘着剤層が接する形態でキャリアテープ(商品名「3164S」、Kern社製)を貼り合わせ、2kgローラ、1往復の条件で圧着し、24時間放置して、評価用サンプルを得た。
評価用サンプルのキャリアテープを手で素早く剥がし、剥離後の試験片の状態を目視で観察して、下記の評価基準で評価した。
良好(○):試験片の表面破壊が生じない。
不良(×):試験片の表面破壊が生じる。
発泡体より、幅:10mm、長さ:120mmのシート状の試験片を得て、該試験片を、温度:23±2℃、湿度:50±5%の雰囲気下にて24時間保存した。なお、前処理条件は、JIS Z 0237に準じる。
試験片の一方の面に粘着テープA(幅:10mm、長さ:120mm、商品名「No.5603」、日東電工株式会社製、基材付き両面粘着テープ、基材:PET基材)を貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着し、試験片をSUS板(ステンレス板)に固定した。
上記粘着テープ付き発泡体から、発泡体を手で剥がし、剥離の状態を目視で確認し、樹脂発泡体の層間で破壊が生じているか否かによりリワーク性を評価した。
良好(○):発泡体の層間破壊が生じない。
不良(×):発泡体の層間破壊が生じる。
溶融張力の測定には、Malvern社製のCapillary Extrusion Rheometerを使用し、直径が2mm、長さが20mmのキャピラリーより、8.8mm/minの一定速度で押し出された樹脂を2m/minの引取速度で引き取ったときの張力を溶融張力とした。
なお、測定には、発泡成形前のペレットを用いた。また、測定時の温度は、樹脂の融点から高温側に10±2℃の温度とした。
測定には、発泡成形前のペレットを用いた。該ペレットを、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、シートを得た、該シートからサンプル(たて:10mm、よこ:10mm、厚さ:1mm)を切り出した。
上記サンプルより、一軸伸長粘度計(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて、歪速度0.1[1/s]での一軸伸長粘度を測定した。そして、下記式より、歪硬化度を求めた。
歪硬化度=logηmax/logη0.2
(ηmaxは一軸伸長粘度において最も高くなったときの伸長粘度を示し、η0.2は歪εが0.2の時の伸長粘度を示す。)
なお、測定時の温度は、樹脂の融点とした。
層間剥離強度:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、粘着テープ(商品名「No.5603」、日東電工株式会社製)の粘着面に貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着した後、前記樹脂発泡体を剥離角度90°、引張速度0.3m/minの条件で前記粘着テープより剥離させた際の剥離強度
Claims (16)
- 下記で定義される層間剥離強度が10N/20mm以上であり、50%圧縮時の反発力が0.1〜4.0N/cm2あり、平均セル径が10〜200μmであり、最大セル径が300μm以下であることを特徴とする樹脂発泡体。
層間剥離強度:シート状の樹脂発泡体を、23℃雰囲気下、粘着テープ(商品名「No.5603」、日東電工株式会社製)の粘着面に貼り付け、2kgローラ、1往復の条件で圧着した後、前記樹脂発泡体を剥離角度90°、引張速度0.3m/minの条件で前記粘着テープより剥離させた際の剥離強度 - さらに、見かけ密度が0.01〜0.20g/cm3ある請求項1記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂発泡体を構成する樹脂が、熱可塑性樹脂である請求項1又は2記載の樹脂発泡体。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリエステルである請求項3記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂発泡体が、樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成される請求項1〜4の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記ガスが、不活性ガスである請求項5記載の樹脂発泡体。
- 前記ガスが、二酸化炭素である請求項5又は6記載の樹脂発泡体。
- 前記の高圧のガスが、超臨界状態である請求項5〜7の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の樹脂発泡体を含むことを特徴とする発泡部材。
- 前記樹脂発泡体上に表面層を有する請求項9記載の発泡部材。
- 前記表面層が、前記樹脂発泡体表面の加熱溶融処理により形成される層である請求項10記載の発泡部材。
- 前記表面層が、粘着剤層である請求項10記載の発泡部材。
- 前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤層である請求項12記載の発泡部材。
- 電気又は電子機器用である請求項9〜13の何れか1項に記載の発泡部材。
- 請求項9〜14の何れか1項に記載の発泡部材が、基材の少なくとも片面側に粘着剤層を有するキャリアテープにより保持された構成を有することを特徴とする発泡部材積層体。
- 請求項9〜14の何れか1項に記載の発泡部材を有することを特徴とする電気又は電子機器類。
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