JP2018172592A - 発泡体シート及び粘着テープ - Google Patents
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Abstract
Description
電子機器内部に使用される発泡体シートとしては、熱分解型発泡剤を含む発泡性ポリオレフィン系樹脂シートを発泡かつ架橋させて得られる架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、発泡体シートは、幅が狭くなると、単位面積あたりに作用される力が大きくなり材破されやすくなるため、電子機器を落下させたときなどの衝撃で破損されることがある。一方で、スマートフォンなどのポータブルデバイスの課題として、落下による画面パネルの割れが挙げられる。すなわち、発泡体シートの衝撃による変形が大きいと、その衝撃力が抑制されずに画面パネルに伝わってひびや割れが生じてしまう。また、一般的に表示パネルと筐体との張り合わせには、設計公差による段差に追従できる、柔軟な発泡体シートを基材とした両面テープが用いられる。
本発明は、以下の[1]〜[5]を提供するものである。
(1)発泡体シートを幅1mm、長さ100mmの短冊状として、両面に粘着剤層を形成して両面粘着テープ試験片とする。
(2)前記両面粘着テープ試験片2枚を100mm角のガラス板(厚さ0.55mm)上に50mmの間隔をあけて平行に、かつこれらの端面がガラス板の端面と揃うように配置する。
(3)両面粘着テープ試験片上に100mm角のアルミニウム板(厚さ1mm)を前記ガラス板の側面と揃うように配置する。
(4)前記アルミニウム板の中心へ向けて直径15.0mmで13.8gの鉄球を落下させて、両面テープ試験片の厚さの変化量を測定する。
[2] 25%圧縮強度が100〜1500kPaである、[1]に記載の発泡体シート。
[3] 厚さが、0.02〜0.8mmである、[1]又は[2]の発泡体シート。
[4] 前記樹脂がポリオレフィン樹脂又はアクリル樹脂である、[1]〜[3]のいずれかに記載の発泡体シート。
[5] [1]〜[4]のいずれかに記載の発泡体シートと、前記発泡体シートの少なくともいずれか一方の面に設けた粘着剤層とを備える粘着テープ。
[発泡体シート]
本発明に係る発泡体シートは、樹脂を含む発泡性組成物を発泡してなり、下記(1)〜(4)の手順で測定される落球試験での厚さの変化量が75〜110%の発泡体シートである。当該落球試験での発泡体シートの厚さの変化量を75〜110%とすることで、発泡体シートの幅を狭くした場合(例えば、5mm程度以下)でも、柔軟になりすぎるのを防止し、かつ耐衝撃性に優れる効果が得られ、スマートフォンなどのポータブルデバイスの落下による衝撃をパネルに伝えにくくして、画面パネルの割れを生じにくくできる。厚さの変化量は、77〜107%であることが好ましく、79〜106%であることがより好ましい。
落球試験について以下に詳説する。
(1)まず、発泡体シートを幅1mm、長さ100mmの短冊状とし、その両面に粘着剤層を形成して両面粘着テープ試験片とする。具体的には後述の実施例に記載のとおりに両面粘着テープ試験片を作製する。
本発明の発泡体シートは、独立気泡を有することが好ましい。独立気泡を有するとは、全気泡に対する独立気泡の割合(「独立気泡率」という)が70%以上となることを意味する。独立気泡率は、好ましくは75%以上、より好ましくは90%以上である。
独立気泡率は、ASTM D2856(1998)に準拠して求めることができる。市販の測定器では、乾式自動密度計アキュピック1330などが挙げられる。
気泡の占める見掛け体積V2=V1−W1
続いて、試験片を23℃の蒸留水中に水面から100mmの深さに沈めて、試験片に15kPaの圧力を3分間に亘って加える。しかる後、試験片を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し、試験片の重量W2を測定し、下記式に基づいて連続気泡率F1及び独立気泡率F2を算出する。
連続気泡率F1(%)=100×(W2−W1)/V2
独立気泡率F2(%)=100−F1
発泡体シートは、MDおよびTD方向の平均気泡径のいずれもが、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは70μm以下である。このような平均気泡径の気泡は、一般的に微細気泡と呼ばれる。発泡体シートは、微細気泡を有することで、シート幅を狭くしたような場合でも、その狭い幅の間に独立気泡が多数存在することになる。
発泡体シートの端面では、気泡が切断され連続気泡のような挙動を示し、圧縮強度を低下させる要因となるが、切断される気泡が微細気泡であり、かつ狭い幅の間に独立気泡が多数存在することで、シート端面の気泡による圧縮強度の低下を最小限に抑えることができる。したがって、気泡の平均気泡径を上記範囲内とすることで、厚さの変化量を所望の範囲に調整しやすくなる。
発泡体シートを50mm四方にカットしたものを測定用の発泡体サンプルとして用意した。これを液体窒素に1分間浸した後にカミソリ刃でMD方向、TD方向及びZD方向に沿ってそれぞれ厚さ方向に切断した。この断面をデジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス製「VHX−900」)を用いて200倍の拡大写真を撮り、MD方向、TD方向及びZD方向のそれぞれにおける長さ2mm分の切断面に存在する全ての気泡について気泡径を測定し、その操作を5回繰り返した。そして、全ての気泡の平均値をMD方向、TD方向及びZD方向の平均気泡径とした。
なお、MD方向は、Machine directionを意味し、押出方向等と一致する方向であるとともに、TD方向は、Transverse directionを意味し、MD方向に直交する方向であり、発泡体シートのシート面に平行な方向である。また、ZD方向は、発泡体の厚さ方向であり、MD方向及びTD方向のいずれにも垂直な方向である。
発泡体シートは、架橋発泡体であり、後述のポリオレフィン樹脂を使用する態様においては、その架橋度が30質量%以上であることが好ましい。架橋度は、35〜65質量%がより好ましく、43〜49質量%がさらに好ましい。架橋度をこれら下限値以上とすることで架橋発泡樹脂シートの気泡を微細化しやすくなり、また各気泡の大きさのばらつきも少なくしやすくなる。また、これら上限値以下とすることで発泡体を適切に発泡させやすくなり、発泡倍率を高めやすくなる。発泡体シートは、発泡倍率を高めることで、柔軟性を高めやすくなり、圧縮強度を適切な値としやすくなる。
発泡体シートの厚さは、0.02〜0.8mmであることが好ましい。厚さを0.02m以上とすると、発泡体シートの耐衝撃性及び柔軟性の確保が容易になる。また、厚さを0.8m以下とすると、薄型化が可能になり、小型化した電子機器に好適に使用できる。これらの観点から、樹脂発泡体シートの厚さは、0.08〜0.40mmであることがより好ましく、0.10〜0.35mmであることがさらに好ましい。
発泡体シートは、その幅が狭いものが好ましく、具体的には、細線状に加工したものが好ましい。例えば発泡体シートの幅を5mm以下にして使用してもよく、好ましくは3mm以下、より好ましくは1mm以下で使用する。樹脂発泡体シートの幅を狭くすると、小型化された電子機器内部において好適に使用することが可能である。また、本発明の発泡体シートは、幅を狭くしても、耐衝撃性、柔軟性が良好に維持され、画面パネルの割れなどが生じにくくなる。
発泡体シートの幅の下限値は特に限定されないが、例えば0.1mm以上のものであってもよいし、0.2mm以上のものであってもよい。なお、発泡体シートの平面形状は、特に限定されないが、細長矩形状、枠状、L字状、コの字状等とするとよい。ただし、これらの形状以外でも、通常の四角形、円形等の他のいかなる形状であってもよい。
発泡体シートの発泡倍率は、1.0〜6.0cm3/gであることが好ましい。発泡倍率を1.0cm3/g以上とすることで、圧縮強度、柔軟性が良好となり、発泡体シートの衝撃吸収性、シール性が良好となりやすい。一方で、6.0cm3/g以下とすることで、機械強度が高くなり、耐衝撃性などを向上させやすくなる。また、平均気泡径、及び気泡径のばらつきも小さくしやすくなる。
以上の観点から、発泡倍率は、1.1〜3.5cm3/gがより好ましく、1.1〜3.0cm3/gがさらに好ましい。なお、本発明では、JISK7222に従い発泡体シートの密度を求め、その逆数を発泡倍率とする。
発泡体シートの25%圧縮強度は、450〜1800kPaであることが好ましく、500〜1600kPaであることがより好ましく、5500〜1500kPaであることがさらに好ましく、100〜1500kPaであることがさらに好ましい。
圧縮強度を上記範囲内とすることで、発泡体シートは適度な柔軟性を有することとなり、耐衝撃性が良好になりやすい。また、柔軟になりすぎて、貼り付け性などが低下することも防止することができる。
樹脂を含む発泡性組成物に使用される当該樹脂としては、各種の樹脂を使用すればよいが、中でもポリオレフィン樹脂及びアクリル樹脂を使用することが好ましい。以下では、ポリオレフィン樹脂及びアクリル樹脂のそれぞれを使用する態様について、説明する。
ポリオレフィン樹脂を使用することで、樹脂発泡体シートの適度な柔軟性を確保しつつ、平均気泡径、及び気泡径のばらつきを小さくすることが可能である。
ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらの中ではポリエチレン樹脂が好ましい。
ポリエチレン樹脂としては、チーグラー・ナッタ化合物、メタロセン化合物、酸化クロム化合物等の重合触媒で重合されたポリエチレン樹脂が挙げられ、好ましくは、メタロセン化合物の重合触媒で重合されたポリエチレン樹脂が用いられる。
α−オレフィンとして、具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテン等が挙げられる。なかでも、炭素数4〜10のα−オレフィンが好ましい。
ポリエチレン樹脂、例えば上記した直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、0.870〜0.910g/cm3が好ましく、0.875〜0.907g/cm3がより好ましく、0.880〜0.905g/cm3が更に好ましい。ポリエチレン樹脂としては、複数のポリエチレン樹脂を用いることもでき、また、上記した密度範囲以外のポリエチレン樹脂を加えてもよい。
メタロセン化合物としては、遷移金属をπ電子系の不飽和化合物で挟んだ構造を有するビス(シクロペンタジエニル)金属錯体等の化合物を挙げることができる。より具体的には、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、及び白金等の四価の遷移金属に、1又は2以上のシクロペンタジエニル環又はその類縁体がリガンド(配位子)として存在する化合物を挙げることができる。
このようなメタロセン化合物は、活性点の性質が均一であり各活性点が同じ活性度を備えている。メタロセン化合物を用いて合成した重合体は、分子量、分子量分布、組成、組成分布等の均一性が高いため、メタロセン化合物を用いて合成した重合体を含むシートを架橋した場合には、架橋が均一に進行する。均一に架橋されたシートは、均一に発泡されるため、気泡径のばらつきを小さくしやすい。また、均一に延伸できるため、発泡体シートの厚さを均一にしやすくなる。
また、環式化合物をオリゴマーとして重合したものをリガンドとして用いてもよい。
更に、π電子系の不飽和化合物以外にも、塩素や臭素等の一価のアニオンリガンド又は二価のアニオンキレートリガンド、炭化水素、アルコキシド、アリールアミド、アリールオキシド、アミド、アリールアミド、ホスフィド、アリールホスフィド等を用いてもよい。
メタロセン化合物は、特定の共触媒(助触媒)と組み合わせることにより、各種オレフィンの重合の際に触媒としての作用を発揮する。具体的な共触媒としては、メチルアルミノキサン(MAO)、ホウ素系化合物等が挙げられる。なお、メタロセン化合物に対する共触媒の使用割合は、10〜100万モル倍が好ましく、50〜5,000モル倍がより好ましい。
発泡体シートに含まれるポリオレフィン樹脂は、上記した直鎖状低密度ポリエチレンを使用する場合、上記の直鎖状低密度ポリエチレンを単独で使用してもよいが、他のポリオレフィン樹脂と併用してもよく、例えば、以下に述べる他のポリオレフィン樹脂と併用してもよい。他のポリオレフィン樹脂を含有する場合、直鎖状低密度ポリエチレン(100質量%)に対する他のポリオレフィン樹脂の割合は、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。
また、ポリプロピレン樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、プロピレンを50質量%以上含有するプロピレン−α−オレフィン共重合体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
プロピレン−α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィンとしては、具体的には、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン等が挙げることができ、これらの中では、炭素数6〜12のα−オレフィンが好ましい。
また、発泡体シートに使用するポリオレフィン樹脂以外の樹脂としては、スチレン系熱可塑性エラストマー、EPDMなどのエチレンプロピレン系熱可塑性エラストマー等の各種のエラストマー、ゴム成分などが挙げられる。
本発明の発泡体シートは、上記樹脂と熱分解型発泡剤とを含む発泡性組成物を発泡してなることが好ましい。また、熱分解型発泡剤としては、粒径が15μm未満のものを使用することが好ましい。粒径が15μm未満のものを使用することで、上記したように架橋度を比較的高くすることも相俟って、発泡体シートの気泡径、及び気泡径のばらつきを小さくしやすくなる。また、熱分解型発泡剤の粒径は、2〜14μmが好ましく、5〜13μmがより好ましい。
なお、熱分解型発泡剤の粒径は、レーザー回折法により測定した値であって、累積頻度50%に相当する粒径(D50)を意味する。
無機系発泡剤としては、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等が挙げられる。
これらの中では、微細な気泡を得る観点、及び経済性、安全面の観点から、アゾ化合物が好ましく、アゾジカルボンアミドが特に好ましい。これらの熱分解型発泡剤は、単独で又は2以上を組み合わせて使用することができる。
発泡性組成物における熱分解型発泡剤の配合量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは1.5〜5質量部、さらに好ましくは2〜4質量部である。
発泡性組成物は、必要に応じて、上記以外にも、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、充填材等の発泡体に一般的に使用する添加剤を含有していてもよい。
発泡体シートの製造方法は、特に制限はないが、例えば、樹脂および熱分解型発泡剤を含む発泡性組成物を架橋するとともに、加熱して熱分解型発泡剤を発泡させることで製造する。その製造方法は、より具体的には、以下の工程(1)〜(4)を含む。
工程(1):樹脂、及び熱分解型発泡剤を含む添加剤を混合して、シート状の発泡性組成物(樹脂シート)に成形する工程
工程(2):シート状の発泡性組成物に電離性放射線を照射して発泡性組成物を架橋させる工程
工程(3):架橋させた発泡性組成物を加熱し、熱分解型発泡剤を発泡させて、発泡体シートを得る工程
工程(4):MD方向又はTD方向のいずれか一方又は双方の方向に発泡体シートを延伸する工程
工程(2)において発泡性組成物を架橋する方法としては、樹脂シートに電子線、α線、β線、γ線等の電離性放射線を照射する方法を用いる。上記電離放射線の照射量は、得られる発泡体シートの架橋度が上記した所望の範囲となるように調整すればよいが、3〜15Mradであることが好ましく、3〜13Mradであることがより好ましい。
工程(3)において、発泡性組成物を加熱し熱分解型発泡剤を発泡させるときの加熱温度は、熱分解型発泡剤の発泡温度以上であればよいが、好ましくは200〜300℃、より好ましくは220〜280℃である。
工程(4)において、発泡体シートのMD方向及びTD方向の一方又は両方への延伸倍率は、1.1〜5.0倍が好ましく、1.5〜4.0倍がより好ましい。
延伸倍率を上記下限値以上とすると、発泡体シートの柔軟性及び引張強度が良好になりやすくなる。一方、上限値以下とすると、発泡体シートが延伸中に破断したり、発泡中の発泡体シートから発泡ガスが抜けて発泡倍率が著しく低下したりすることが防止され、発泡体シートの柔軟性や引張強度が良好になり、品質も均一なものとしやすくなる。
また、延伸時に発泡体シートは、例えば100〜280℃、好ましくは150〜260℃に加熱すればよい。
以上のようにして得られた発泡体シートは、抜き加工等の周知の方法により切断して、所望の形状に加工してもよい。
アクリル樹脂は、アクリル酸および/またはメタクリル酸エステル(以下に、(メタ)アクリレートとも称する)を含むモノマーを重合したものである。
(メタ)アクリレートを含むモノマーは、通常、炭素数が12以下のアルキル基を有し、具体的には、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレートが挙げられる。
また、上記(メタ)アクリレートを含むモノマーと重合可能な他のモノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル、ヒドロキシ(メタ)アルキルアクリレート、アクリルアミドおよびメタクリルアミド等を用いることができる。
また、アクリル樹脂を構成するモノマーには、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートのような多官能性(メタ)アクリレートを若干量(上記(メタ)アクリレートを含むモノマーと重合可能な他のモノマーとの合計100質量部当たり0.5質量部以下)で含むことができる。このようなモノマーは、硬化後にアクリル系ポリマーに架橋構造を与え、発泡体シートの凝集性に寄与する効果を有する。
これらの中で、アクリル樹脂が炭素数3〜12(好ましくは炭素数6〜10)のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位を有するもので、炭素数3〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位は、アクリル樹脂中に70〜100質量%含まれることが好ましく、80〜100質量%含まれることがさらに好ましく、90〜100質量%含まれることが特に好ましい。特に、90〜100質量%含まれることで、発泡性や圧縮強度を高くすることができる。
アクリル樹脂の重合は、重合開始剤の存在下に、紫外線等を用いた放射線重合によって行うことができる。発泡性組成物中に含まれる重合開始剤としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ベンゾインアルキルエーテル、ベンゾフェノン、ベンジルメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−クロロチオキサントン等を用いることができる。重合開始剤の市販の例としては、BASF社のイルガキュア、メルク・ジャパン社のダロキュア、ベルシコール社のベルシキュアの商標名で販売されているものを挙げることができる。重合開始剤の量は、一般に、モノマー100質量部に対して約0.01〜5質量部の量で使用される。
ただし、アクリル樹脂の重合は、放射線重合に限定されず、熱重合により行うこともできる。
発泡性組成物には、発泡剤若しくは発泡粒子を配合することが好ましい。発泡剤若しくは発泡粒子を配合させることで、効率よく発泡させて所望の発泡体シートを製造することができる。
使用される発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤が挙げられるが、物理発泡剤が好ましい。物理発泡剤は、発泡剤を分解することなく気体を発生させるもので、具体的には揮発性有機溶剤が挙げられる。
また、化学発泡剤としては、加熱により分解して発泡する熱分解型発泡剤が挙げられる。熱分解型発泡剤としては、特に制限はなく、例えば、アゾジカルボンアミド、N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p−トルエンスルホニルセミカルバジド等が挙げられる。これらの中では、アゾジカルボンアミドが好ましい。なお、熱分解型発泡剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
熱膨張性マイクロカプセルの外殻は、熱可塑性樹脂から形成されることが好ましい。熱可塑性樹脂は、エチレン、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、ブタジエン、クロロプレン等のビニル重合体およびこれらの共重合体;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルから選ばれる1種又は2種以上を用いることができるが、内包された揮発性物質が透過しにくい点からアクリロニトリルの共重合体が好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの内部に内包される揮発性物質としては、プロパン、プロピレン、ブテン、ノルマルブタン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、ノルマルペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の炭素数3〜7の炭化水素;石油エーテル;塩化メチル、メチレンクロリド等のメタンのハロゲン化物;CCl3F、CCl2F2等のクロロフロオロカーボン;テトラメチルシラン、トリメチルエチルシラン等のテトラアルキルシラン等から選択される1種又は2種以上の低沸点液体が使用される。
熱膨張性マイクロカプセルの好適例としては、アクリロニトリルと塩化ビニリデンの共重合体を外殻樹脂とし、イソブタン等の炭素数3〜7の炭化水素を内包したマイクロカプセルが挙げられる。
本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種のその他の添加成分を発泡性組成物中に含有させることができる。
この添加成分の種類は特に限定されず、発泡成形に通常使用される各種添加剤を用いることができる。このような添加剤として、例えば、酸化防止剤、滑剤、収縮防止剤、気泡核剤、結晶核剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料等)、紫外線吸収剤、老化防止剤以外の充填剤、補強剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、界面活性剤、加硫剤、表面処理剤等が挙げられる。添加剤の添加量は、気泡の形成等を損なわない範囲で適宜選択でき、通常の樹脂の発泡・成形に用いられる添加量を採用できる。かかる添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて用いることができる。
本態様の発泡体シートの製造方法は、アクリル樹脂材料(既述のアクリル樹脂の原料となるモノマー)と、重合開始剤と、任意の添加剤とを含む発泡性組成物をPETフィルムのような基材上に塗布し、紫外線を照射して硬化させる。その後、加熱などの処理で気泡を形成(発泡)することで発泡体シートを製造する方法である。
本製造方法における発泡方法としては、例えば、発泡剤若しくは発泡粒子によって発泡する方法、メカニカルフロス法により気泡を形成する方法、予め発泡させた発泡粒子を配合する方法等を利用して気泡を形成することができるが、その方法に特に制限はない。発泡剤若しくは発泡粒子によって発泡する方法では、発泡剤若しくは発泡粒子を発泡性組成物に配合しておくことが好ましい。
また、発泡体シートを基材とする粘着テープに使用してもよい。粘着テープは、適度な柔軟性を有する本発明の発泡体シートを基材とすることで、貼り付け不良等が生じにくくなる。
粘着テープは、例えば、発泡体シートと、発泡体シートの少なくともいずれか一方の面に設けた粘着剤層とを備えるものであるが、両面に粘着剤層を設けた両面粘着テープが好ましい。
粘着テープを構成する粘着剤層の厚さは、5〜200μmであることが好ましい。粘着剤層の厚さは、より好ましくは7〜150μmであり、更に好ましくは10〜100μmである。粘着剤層の厚さが5〜200μmの範囲であると、粘着テープを用いて固定した構成体の厚さを薄くできる。
粘着剤層に使用する粘着剤としては、特に制限はなく、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤等を用いることができる。
また、粘着剤層の上には、さらに離型紙等の剥離シートが貼り合わされてもよい。
発泡体シートの少なくとも一面に粘着剤層を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、発泡体シートの少なくとも一面にコーター等の塗工機を用いて粘着剤を塗布する方法、樹脂発泡体シートの少なくとも一面にスプレーを用いて粘着剤を噴霧、塗布する方法、発泡体シートの少なくとも一面に刷毛を用いて粘着剤を塗布する方法、剥離シート上に形成した粘着剤層を発泡体シートの少なくとも一面に転写する方法等が挙げられる。
各実施例及び比較例の物性の測定方法及び評価方法は、次の通りである。
<見かけ密度及び発泡倍率>
発泡体シートについてJIS K7222に準拠して見かけ密度を測定し、その逆数を発泡倍率とした。
<架橋度>
実施例1、2、比較例1の各発泡体シートから約100mgの試験片を採取し、試験片の重量A(mg)を精秤する。次に、この試験片を120℃のキシレン30cm3中に浸漬して24時間放置した後、200メッシュの金網で濾過して金網上の不溶解分を採取、真空乾燥し、不溶解分の重量B(mg)を精秤する。得られた値から、下記式により架橋度(質量%)を算出した。
架橋度(質量%)=100×(B/A)
<独立気泡率>
明細書記載の方法に従って測定した。
<平均気泡径>
平均気泡径(MD、TD、ZD)は、明細書記載の方法で測定した。
発泡体シートについてJIS K6767に準拠して25%圧縮強度及び厚みを測定した。
図1に示すように、100mm角で厚さ0.55mmのガラス板10(化学強化ガラス:コーニング社製、商品名ゴリラガラス3)に、各例で得られた発泡体シートの両面に粘着剤を設け(厚さ:0.05mm)、1mm幅で100mmの短冊形に打ち抜いた両面テープ試験片12を2枚作製し、これら50mmの間隔をあけ貼り、上から100mm角で、厚さ1mmのアルミニウム板14を貼り付けた。
図2に示すように、アルミニウム板14の中心に向かって13.8gの鉄球(直径:15.0mm)を54cmの高さから落下させ、高速カメラ(フォトロン社 fastcam)で側面から連続撮影し、それをコマ送りして発泡体シートの厚さの変化量を測定した。明細書記載の方法により、厚みの最小値(Tmin)及び最大値(Tmax)を求め、試験前の厚みTから、(T−Tmin)/T×100により最小厚み変化量(%)を求め、(Tmax−T)/T×100により最大厚み変化量(%)を求めた。
まず、温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器にブチルアクリレート75質量部、2−エチルヘキシルアクリレート22質量部、アクリル酸3質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.2質量部、及び酢酸エチル80質量部を加え、窒素置換した後、反応器を加熱して還流を開始した。続いて、上記反応器内に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を添加した。5時間還流させて、アクリル共重合体(z)の溶液を得た。得られたアクリル共重合体(z)について、カラムとしてWater社製「2690 Separations Model」を用いてGPC法により重量平均分子量を測定したところ、60万であった。
得られたアクリル共重合体(z)の溶液に含まれるアクリル共重合体(z)の固形分100質量部に対して、軟化点135℃の重合ロジンエステル15質量部、酢酸エチル(不二化学薬品株式会社製)125質量部、イソシアネート系架橋剤(東ソー株式会社製、コロネートL45)2質量部を添加し、攪拌することにより粘着剤(Z)を得た。なお、アクリル系粘着剤の架橋度は33質量%であった。
厚み150μmの離型紙を用意し、この離型紙の離型処理面に粘着剤(Z)を塗布し、100℃で5分間乾燥させることにより、厚み50μmのアクリル粘着剤層を形成した。このアクリル粘着剤層を、発泡体シートの表面と貼り合わせた。次いで、同様の要領で、この発泡体シートの反対の表面にも上記と同じアクリル粘着剤層を貼り合わせた。これにより、厚み150μmの離型紙で覆われた発泡体シートを得た。
図3に示すように、100mm角で厚さ0.55mmのガラス板30(化学強化ガラス:コーニング社製、商品名ゴリラガラス3)に1mm幅で100mm×50mmの額縁型に打ち抜いた両面テープ試験片32(“衝撃時の変形量測定”で作製した両面テープ試験片と同じ)を貼り、上から100mm角で、厚さ1mmのアルミニウム板34を貼り付けた。
図4に示すように、アルミニウム板34側を下に向け1mの高さから、コンクリートブロック40に衝突させ、ガラス面の割れ、ひびの有無で判定を行った。割れやひびの無かった場合を〇とし、割れやひびがあった場合を×とした。
エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂70質量部と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂30質量部と、熱分解型発泡剤として粒径13μmのアゾジカルボンアミド2.1質量部と、気泡核調整剤として酸化亜鉛1.0質量部と、酸化防止剤0.5質量部とを含む発泡性組成物を押出機に供給して130℃で溶融混練し、厚さが250μmの長尺状の樹脂シートに押出した。
次に、上記長尺状の樹脂シートの両面に加速電圧500kVの電子線を4.0Mrad照射して樹脂シートを架橋した後、架橋した樹脂シートを熱風及び赤外線ヒーターにより250℃に保持された発泡炉内に連続的に送り込んで加熱して発泡させて発泡体シートを得た。得られた発泡体シートを同工程内で、200〜250℃のシート温度を保持しつつ、MDおよびTD方向に延伸することで得た、厚さ(T)200μmの発泡体シートを得た。
発泡性組成物の樹脂部分を直鎖状低密度ポリエチレン樹脂100質量部に変更したことと、加速電圧500kVの電子線を7.8Mrad照射したこと以外、実施例1と同様にして発泡体シートを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート92質量部とアクリル酸8質量部、アルキルフェノン系重合開始剤(BASF社製、商品名:IRGACURE651)0.15質量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.3質量部、酸化防止剤0.5質量部、熱膨張性マイクロカプセル(メーカー名:日本フィライト株式会社、商品名:EXPANCEL 031−40)1質量部を混合し、発泡性組成物を得た。発泡性組成物を、剥離性を有するPETフィルム上に厚み150μmの厚みで塗布し、紫外線(条件:照度5mW/cm、3分間)を照射し硬化させた後、120℃で5分間加熱して発泡させたところ、厚み(T)300μmの発泡体シートを得た。
発泡性組成物の樹脂部分を直鎖状低密度ポリエチレン樹脂100質量部に変更したことと、熱分解型発泡剤の粒径13μmのアゾジカルボンアミドの量を2.8質量部に変更したこと以外、実施例1と同様にして発泡体シートを得た。
発泡性組成物を2−エチルヘキシルアクリレート85質量部とアクリル酸15質量部、アルキルフェノン系重合開始材0.05質量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.1質量部へと変更したこと以外、実施例3と同様にして発泡体シートを得た。
12 両面テープ試験片
14 アルミニウム板
W 幅
Claims (5)
- 樹脂を含む発泡性組成物を発泡してなる発泡体シートであって、下記(1)〜(4)の手順で測定される落球試験での厚さの変化量が75〜110%である、発泡体シート。
(1)発泡体シートを幅1mm、長さ100mmの短冊状として、両面に粘着剤層を形成して両面粘着テープ試験片とする。
(2)前記両面粘着テープ試験片2枚を100mm角のガラス板(厚さ0.55mm)上に50mmの間隔をあけて平行に、かつこれらの端面がガラス板の端面と揃うように配置する。
(3)両面粘着テープ試験片上に100mm角のアルミニウム板(厚さ1mm)を前記ガラス板の側面と揃うように配置する。
(4)前記アルミニウム板の中心へ向けて直径15.0mmで13.8gの鉄球を落下させて、両面テープ試験片の厚さの変化量を測定する。 - 25%圧縮強度が100〜1500kPaである、請求項1に記載の発泡体シート。
- 厚さが、0.02〜0.8mmである、請求項1又は2の発泡体シート。
- 前記樹脂がポリオレフィン樹脂又はアクリル樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発泡体シート。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の発泡体シートと、前記発泡体シートの少なくともいずれか一方の面に設けた粘着剤層とを備える粘着テープ。
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