JP2016088977A - 樹脂発泡体及び発泡部材 - Google Patents
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さらに、本発明の他の目的は、厚みが小さく、より微小なクリアランスに適用しても衝撃吸収性に優れる発泡部材を提供することにある。
本発明の発泡部材は、厚みが小さく、より微小なクリアランスに適用しても衝撃吸収性に優れる。
本発明の樹脂発泡体は、樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体であり、厚みが0.01〜0.30mmであり、50%圧縮時の圧縮応力が6〜20N/cm2であり、見掛け密度が0.05〜0.45g/cm3である。本発明の樹脂発泡体は、樹脂から構成され、気泡構造(発泡構造)を有する。
気泡の占める見掛け体積V2=V1−W1/ρ (1)
続いて、この試験片を23℃の蒸留水中に、試験片の上面から水面までの距離が40mmとなるように沈め、24時間放置する。その後、試験片を蒸留水中から取り出して、試験片の表面に付着した水分を除去する。得られた試験片の重量W2(g)を測定し、式(2)に基づいて、連続気泡率F1を算出する。この連続気泡率F1から、式(3)に基づいて、独立気泡率F2を求める。
連続気泡率F1=100×(W2−W1)/V2 (2)
独立気泡率F2=100−F1 (3)
本発明の樹脂発泡体は、樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体である。上記樹脂組成物は、樹脂発泡体の形成に用いられる組成物であり、樹脂発泡体の素材である樹脂を少なくとも含む。上記樹脂組成物中の樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全量(全重量、100重量%)に対して、30重量%以上であることが好ましく、より好ましくは50重量%以上であり、さらに好ましくは80重量%以上である。
本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂組成物を発泡させることにより得られる。樹脂組成物の発泡方法としては、特に限定されないが、物理的方法、化学的方法等、発泡成形に通常用いられる方法が挙げられる。物理的方法は、低沸点液体(発泡剤)を樹脂に分散させ、次に加熱し発泡剤を揮発させることにより気泡を形成させるものである。また、化学的方法は、添加された化合物(発泡剤)の熱分解により生じたガスによりセルを形成し、発泡体を得る方法である。環境面からは、物理的手法が好ましい。
本発明の発泡部材は、上記の特定の特性を有している本発明の樹脂発泡体から構成されている。本発明の発泡部材は、本発明の樹脂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部材とすることができるが、本発明の樹脂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)が設けられている形態の発泡部材であってもよい。また、本発明の発泡部材の形状は、特に限定されないが、シート状、テープ状であることが好ましい。また、必要に応じて、所望の形状に加工されていてもよい。
本発明の発泡部材積層体は、上記の本発明の発泡部材、及び、キャリアテープにより少なくとも構成され、なおかつ、上記の本発明の発泡部材が、キャリアテープにより保持されている構成を有する。本発明の発泡部材積層体によれば、発泡部材の加工や運搬を容易に行うことができる。
本発明の電気又は電子機器は、上記の本発明の発泡部材を少なくとも有する。つまり、本発明の電気又は電子機器は、上記の本発明の発泡部材が用いられた構成を有している。本発明の電気又は電子機器において、上記の本発明の発泡部材は、防塵材、シール材、衝撃吸収材、防音材、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は、電気又は電子機器用の部材又は部品や光学部材が、上記の本発明の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、本発明の電気又は電子機器としては、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、上記の本発明の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(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。
衝撃吸収構造(光学部材を所定の部位に取り付ける際の衝撃吸収構造)は、光学部材が、上記の本発明の発泡部材を介して取り付けられている構造を有している。衝撃吸収構造としては、光学部材を、所定の部位に取り付ける(装着する)際に、上記の本発明の発泡部材が用いられていれば、他の構造は特に限定されない。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限定されず、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、上記のような光学部材が挙げられる。
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。なお、取り込んだ拡大画像の気泡数は100個程度である。
たて100mm、よこ100mmの打抜き刃型にて樹脂発泡体を打抜き、シート状の試験片を得て、この試験片の寸法を測定する。また、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する。これらの値から試験片の体積を算出する。次に、試験片の重量を最小目盛り0.01g以上の上皿天秤にて測定する。これらの値より密度(g/cm3)を算出する。
JIS K 6767に記載されている発泡体の発泡体の圧縮硬さ測定方法に準じて測定する。
具体的には、直径20mmの円形状に切り出したシート状の試験片を、圧縮速度2.54mm/minで、初期厚みに対して50%の厚みまで圧縮したときの応力(N)を単位面積当たりに換算して、50%圧縮時の圧縮応力(50%の厚みまで圧縮したときの対反発荷重)(N/cm2)とする。
JIS K 6767に記載されている発泡体の圧縮硬さ測定方法に準じて測定する。
具体的には、直径20mmの円形状に切り出したシート状の試験片を、圧縮速度2.54mm/minで、初期厚みに対して70%の厚みまで圧縮したときの応力(N)を単位面積当たりに換算して、30%圧縮時の圧縮応力(70%の厚みまで圧縮したときの対反発荷重)(N/cm2)とする。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR)(230℃):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、及び脂肪酸アミド(ラウリン酸ビスアミド):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、樹脂100重量部に対して6重量部の割合で注入した。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0.6mmのシート状の樹脂発泡構造体を得た。
この樹脂発泡構造体に対して、プレス機を用いて、120℃の温度条件下、15MPaの圧力で20秒間加圧することにより、加温圧縮を行った。そして、厚みが0.12mmのシート状の樹脂発泡体を得た。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR)(230℃):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:120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、樹脂100重量部に対して6重量部の割合で注入した。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0.8mmのシート状の樹脂発泡構造体を得た。
この樹脂発泡構造体に対して、プレス機を用いて、120℃の温度条件下、15MPaの圧力で20秒間加圧することにより、加温圧縮を行った。そして、厚みが0.12mmのシート状の樹脂発泡体を得た。
厚みが0.12mm、平均セル径が60μm、見掛け密度が0.15g/cm3、30%圧縮時の圧縮応力が1N/cm2、50%圧縮時の圧縮応力が5N/cm2であるポリオレフィン系樹脂発泡体(ポリオレフィンを主成分とする発泡体)を用いた。
厚みが0.12mm、平均セル径が45μm、見掛け密度が0.48g/cm3、30%圧縮時の圧縮応力が1N/cm2、50%圧縮時の圧縮応力が2N/cm2であるアクリル系樹脂発泡体(アクリル系樹脂を主成分とする発泡体)を用いた。
樹脂発泡体について、下記の方法により、衝撃吸収性を評価した。
図1及び図2に示されている衝撃試験装置(振り子試験機)を用いて、支持板のみに鋼球を衝突させた時の衝撃力(F0)及び固定治具と支持板との間に樹脂発泡体(発泡材)を挿入した状態で支持板上に鋼球を衝突させた時の衝撃力(F1)を測定し、式(1)により衝撃吸収性を求めた。
衝撃吸収性(%)=(F0−F1)/F0×100
樹脂発泡体は、20mm角のものを用いた。また、衝撃試験装置には、直径19mm、重量0.27N(28g重)の鋼球が長さ350mmの指示棒により付属している。衝撃試験装置において、固定治具としてはアルミニウム板を使用した。
支持板としては、アクリル板(商品名「アクリライト」三菱レイヨン社製、厚さ:3mm)を使用した。
なお、衝撃力測定の際には、衝撃力測定に影響を及ぼさない範囲で、支持板への試験片の固定用に粘着剤を使用した。
衝撃力は、鋼球が付属している支持棒を40度の角度に振り上げて固定した後、固定を解除し、鋼球を支持板に衝突させて、このときの衝突した際の力を圧力センサーで感知し、MULTI−Purpose FTT Analyzer(株式会社小野測器社製)により求めた。
(i):低圧縮の段階から、圧縮にある程度の力を必要とすること
(ii):高圧縮状態において、応力が高くなり過ぎないこと(高圧縮状態において、硬くなりすぎないこと)
図5は、実施例2の樹脂発泡体の断面を示す電子顕微鏡写真である。
図6は、比較例1の樹脂発泡体の断面を示す電子顕微鏡写真である。
図7は、比較例2の樹脂発泡体の断面を示す電子顕微鏡写真である。
図4〜7において、倍率は、いずれも、200倍である。
2 試験片(衝撃吸収材)
3 保持部材
4 衝撃負荷部材
5 圧力センサー
11 固定治具
12 押さえ治具
16 圧力調整手段
20 支持柱
21 アーム
22 支持棒(シャフト)の一端
23 支持棒(シャフト)
24 衝撃子
25 電磁石
28 支持板
a 振り上げ角度
Claims (18)
- 樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体であり、厚みが0.01〜0.30mmであり、50%圧縮時の圧縮応力が6〜20N/cm2であり、見掛け密度が0.05〜0.45g/cm3であることを特徴とする樹脂発泡体。
- さらに、平均セル径が、20〜130μmである請求項1記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂である請求項1又は2記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂組成物を、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させている請求項1〜3の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂組成物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発泡させている請求項4記載の樹脂発泡体。
- 溶融した前記樹脂組成物に、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させている請求項4記載の樹脂発泡体。
- 減圧する工程の後、あるいは減圧とともに、加熱する請求項4〜6の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記不活性ガスが、二酸化炭素である請求項4〜7の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記不活性ガスが、超臨界状態である請求項4〜8の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記樹脂組成物を発泡させてから、さらに、加温圧縮する請求項1〜9の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
- 前記加温圧縮の際の温度が、50℃以上である請求項10記載の樹脂発泡体。
- 請求項1〜11の何れか1項に記載の樹脂発泡体から構成されることを特徴とする発泡部材。
- さらに、粘着剤層を有する請求項12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13記載の発泡部材。
- 衝撃吸収材として用いられる請求項10〜14の何れか1項に記載の発泡部材。
- 電気又は電子機器用として用いられる請求項10〜15の何れか1項に記載の発泡部材。
- 請求項10〜16の何れか1項に記載の発泡部材が、キャリアテープによって保持されていることを特徴とする発泡部材積層体。
- 請求項16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。
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