JP6821711B2 - 発泡体、ポリオレフィン系発泡シートおよび複合体 - Google Patents
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Description
このような発泡体に関する技術としては、例えば、特許文献1(特開2014−084341号公報)に記載のものが挙げられる。
4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成された発泡体であって、
前記4−メチル−1−ペンテン系重合体が4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位と炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位とを含み、かつ、
昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である発泡体。
[2]
[1]に記載の発泡体において、
前記発泡体の密度が0.10g/cm3以上0.80g/cm3以下である発泡体。
[3]
[1]または[2]に記載の発泡体において、
前記発泡体は未架橋発泡体である発泡体。
[4]
[1]乃至[3]のいずれか一つに記載の発泡体において、
前記発泡体の厚みが0.1mm以上30mm以下の範囲である発泡体。
[5]
[1]乃至[4]のいずれか一つに記載の発泡体において、
発泡性改質樹脂をさらに含み、
前記発泡性改質樹脂は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選択される少なくとも一種である発泡体。
[6]
[5]に記載の発泡体において、
前記発泡性改質樹脂の含有量は、当該発泡体全体を100質量%としたとき、0.5質量%以上50質量%以下である発泡体。
[7]
[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の発泡体において、
使用する際に人体表面に直接または間接的に接する可能性がある部材に用いられる発泡体。
[8]
[1]乃至[7]のいずれか一つに記載の発泡体において、
繊維、モノフィラメント、ストランド、バンド、フィルム、シート、ホース、チューブ、テープ、フラットヤーン、パイプ、球体、多面体およびメッシュ構造体からなる群から選択される発泡体。
[9]
[1]乃至[8]のいずれか一つに記載の発泡体において、
通気孔を有する発泡体。
[10]
[1]乃至[9]のいずれか一つに記載の発泡体において、
前記4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位(c1)と前記炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が10モル%以上90モル%以下である、発泡体。
[11]
[1]乃至[10]のいずれか一つに記載の発泡体と、前記発泡体に接合されており、かつ、前記発泡体とは異なる部材と、を備える複合体。
[12]
[11]に記載の複合体において、
前記発泡体とは異なる前記部材が、織布、不織布、合成繊維、人工皮革、合成皮革、天然皮革、毛皮、金属、炭素材、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、高分子発泡体、メッシュ構造体、繊維強化プラスチック、紙、木材、ガラス、石材およびセラミックからなる群から選択される一種または二種以上を含む複合体。
[13]
[11]または[12]に記載の複合体において、
前記発泡体と前記部材との間に接着剤を含む複合体。
[14]
[1]乃至[10]のいずれか一つに記載の発泡体の製造方法であって、
射出成形、押出成形、真空成形、ブロー成形、プレス成形、圧空成形、カレンダー成形、ビーズ成形およびバッチ発泡からなる群から選択される方法で発泡体を得る工程を含む、発泡体の製造方法。
4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成されたポリオレフィン系発泡シートであって、
前記4−メチル−1−ペンテン系重合体が4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位と炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位とを含み、かつ、
JIS K6253に準拠して23℃で測定される、当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の測定直後のショアA硬度をHS0とし、測定15秒後のショアA硬度をHS1としたとき、
(HS0−HS1)で示されるΔHSが30以上60以下であり、
昇温速度4℃/min、周波数1.59Hzの条件での動的粘弾性の損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上40℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.8以上3以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[16]
[15]に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
JIS B0601:2001に準拠して測定される、当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の最大山高さ(Rp)が190μm以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[17]
[15]または[16]に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
JIS K6253に準拠して23℃で測定される当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の測定直後のショアA硬度(HS0)が85以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[18]
[15]乃至[17]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートの180℃における溶融張力が10mN以上1000mN以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[19]
[15]乃至[18]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートの密度が0.10g/cm3以上0.80g/cm3以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[20]
[15]乃至[19]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートは未架橋シートであるポリオレフィン系発泡シート。
[21]
[15]乃至[20]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
前記4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位(A1)と前記炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位(A2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(A1)の含有量が10モル%以上90モル%以下である、ポリオレフィン系発泡シート。
[22]
[15]乃至[21]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートの厚みが0.1mm以上30mm以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[23]
[15]乃至[22]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
発泡性改質樹脂をさらに含み、
前記発泡性改質樹脂は、熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系発泡シート。
[24]
[23]に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
前記発泡性改質樹脂の含有量は、当該ポリオレフィン系発泡シート全体を100質量%としたとき、0.5質量%以上50質量%以下であるポリオレフィン系発泡シート。
[25]
[15]乃至[24]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
使用する際に人体表面に直接または間接的に接する可能性がある部材に用いられるポリオレフィン系発泡シート。
[26]
[15]乃至[25]のいずれか一つに記載のポリオレフィン系発泡シートと、前記ポリオレフィン系発泡シートに接合されており、かつ、前記ポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材と、を備える複合体。
[27]
[26]に記載の複合体において、
前記ポリオレフィン系発泡シートとは異なる前記部材が、織布、不織布、合成繊維、人工皮革、合成皮革、天然皮革、毛皮、金属、炭素材、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、高分子発泡体、メッシュ構造体、繊維強化プラスチック、紙、木材、ガラス、石材およびセラミックからなる群から選択される一種または二種以上を含む複合体。
[28]
[26]または[27]に記載の複合体において、
前記ポリオレフィン系発泡シートと前記部材との間に接着剤を含む複合体。
また、本件第二発明によれば、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスに優れるポリオレフィン系発泡シートを実現することができる。
また、本件第三発明によれば、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れる、発泡体と他の部材との複合体を実現することができる。
<発泡体(A)>
第一発明に係る発泡体(A)は、4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)により構成された発泡体であって、昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、上記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である。
本発明者らは、柔軟性、形状保持性および形状追従性に優れる部材を実現するために鋭意検討した。その結果、10℃以上100℃以下の範囲において比較的高い損失正接(tanδ)を示す発泡体が柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスに優れることを初めて見出した。そして、本発明者らは上記知見を元にさらに鋭意検討した結果、4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成された発泡体において、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度および損失正接の極大値を特定の範囲に調整することにより、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスを向上できることを見出して、本件第一発明を完成させた。
まず、10℃以上100℃以下の範囲において損失正接の極大値が上記範囲内である発泡体(A)は、変形する際に与えられる力学的エネルギーの多くを熱エネルギーに変換でき、エネルギーを多く吸収できるため、変形後の復元速度が緩やかになると考えられる。その結果、発泡体が有する柔軟性を維持しながら、変形後の形状を良好に保持できたり、変形に良好に追従できたりすると考えられる。
以上から、本実施形態によれば、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスに優れる部材を実現することができる。
ここで、発泡体(A)の形状がバンド、フィルム、シート、テープ、フラットヤーン等の平面形状の場合、動的粘弾性測定により求められる損失正接(tanδ)は、例えば、縦30mm×幅10mmの試験片に切り出し、周波数1.59Hz、昇温速度4℃/分、測定温度範囲0℃〜110℃、歪量0.1%、チャック間距離20mm、捻りモードの条件で、レオメータを用いて測定することができる。
また、発泡体(A)の形状が繊維、モノフィラメント、ストランド等の糸状の場合、動的粘弾性測定により求められる損失正接(tanδ)は、例えば、周波数1.59Hz、昇温速度4℃/分、測定温度範囲0℃〜110℃、歪量0.1%、引張モードの条件で、レオメータを用いて測定することができる。
また、発泡体(A)の形状がホース、チューブ、パイプ、球体、多面体、メッシュ構造体等の3次元形状の場合、動的粘弾性測定により求められる損失正接(tanδ)は、例えば、必要に応じて所定の大きさの試験片に切り出し、周波数1.59Hz、昇温速度4℃/分、測定温度範囲0℃〜110℃、歪量0.1%、引張モード、または圧縮モードの条件で、レオメータを用いて測定することができる。
これらの中でも、例えば、発泡体(A)中の4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)の配合割合を高めること、発泡体(A)に対し架橋処理をおこなわないこと等が、10℃以上100℃以下の範囲における損失正接の極大値を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。
また、発泡体(A)の密度は0.10g/cm3以上が好ましく、0.20g/cm3以上がより好ましく、0.30g/cm3以上がさらに好ましく、0.40g/cm3以上が特に好ましい。密度が上記下限値以上であると、発泡体(A)の曲げ特性や引張特性等の機械的特性をより向上させることができる。
本実施形態に係る発泡体(A)の密度は、例えば、4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)や後述する発泡性改質樹脂(a2)の種類や配合量、発泡体(A)の発泡倍率等をそれぞれ適切に制御することにより、上記範囲内に制御することができる。
また、本実施形態に係る発泡体(A)において、上記損失正接の極大値は0.8以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましく、1.2以上であることがさらに好ましい。そして本実施形態に係る発泡体(A)において、上記損失正接の極大値は3.0以下であることが好ましく、2.8以下であることがより好ましい。
これにより、本実施形態に係る発泡体(A)の柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスをより良好にすることができる。ここで、損失正接の極大値が大きいほど、発泡体の粘性的な性質が強いことを意味する。
粘性的な性質が強い発泡体(A)が、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスにより一層優れる理由は明らかではないが以下の理由が考えられる。
まず、粘性的な性質が強い発泡体(A)は、変形する際に与えられる力学的エネルギーのより多くを熱エネルギーに変換でき、エネルギーをより多く吸収できるため、変形後の復元速度がより一層緩やかになると考えられる。その結果、発泡体が有する柔軟性を維持しながら、変形後の形状をより一層良好に保持できたり、変形により一層良好に追従できたりすると考えられる。
本実施形態に係る発泡体(A)は、必須成分として4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)を含む。これにより、損失正接(tanδ)の極大値をより大きくすることができる。
本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)としては、例えば、4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位(c1)と、4−メチル−1−ペンテン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位(c2)とを含む4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(c)が挙げられる。
ここで、本実施形態において、「炭素原子数2〜20のα−オレフィン」は特に断らない限り4−メチル−1−ペンテンを含まないことを意味する。
また、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(c)は、発泡体(A)の柔軟性や機械的特性等をより良好にする観点から、構成単位(c1)と構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が30モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上70モル%以下であることがより好ましく、構成単位(c1)の含有量が50モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上50モル%以下であることがさらに好ましく、構成単位(c1)の含有量が60モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上40モル%以下であることがさらにより好ましく、構成単位(c1)の含有量が65モル%以上90モル%以下であり、構成単位(c2)の含有量が10モル%以上35モル%以下であることが特に好ましい。
分岐状のα−オレフィンの炭素原子数は、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜15である。分岐状のα−オレフィンとしては、例えば、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン等が挙げられる。
環状オレフィンの炭素原子数は、好ましくは5〜15である。環状オレフィンとしては、例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロへプテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサン等が挙げられる。
共役ジエンの炭素原子数は、好ましくは4〜20、より好ましくは4〜10である。共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン等が挙げられる。
上記水酸基含有オレフィンとしては、例えば、炭素原子数2〜20、好ましくは2〜15の直鎖状又は分岐状の末端水酸基化α−オレフィン等が挙げられる。
上記ハロゲン化オレフィンとしては、例えば、炭素原子数が2〜20、好ましくは2〜15の直鎖状又は分岐状のハロゲン化α−オレフィン等が挙げられる。
非共役ポリエンとしては、炭素原子数が好ましくは5〜20、より好ましくは5〜10の直鎖状、分岐状又は環状のジエン、各種のノルボルネン、ノルボルナジエン等が挙げられる。これらの中でも、5−ビニリデン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンが好ましい。
これにより、柔軟性、形状保持性、形状追従性、軽量性、機械的特性、取扱い性、外観、成形性、耐湿性等のバランスにより優れた発泡体(A)を得ることができる。
本実施形態に係る発泡体(A)は、外観や肌触り、発泡性(例えば、発泡倍率、セル密度)等をより良好にする観点から、発泡性改質樹脂(a2)(ただし、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)を除く)を含有することが好ましい。
熱可塑性樹脂(ただし、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)を除く)としては、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、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテン、ポリ3−メチル−1−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、1−ブテン・α−オレフィン共重合体、環状オレフィン共重合体、塩素化ポリオレフィン等の熱可塑性ポリオレフィン樹脂;脂肪族ポリアミド(ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612)、ポリエーテルブロックアミド共重合体等の熱可塑性ポリアミド系樹脂;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等の熱可塑性ポリエステル系樹脂;ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂等の熱可塑性ビニル芳香族系樹脂;塩化ビニル樹脂;塩化ビニリデン樹脂;アクリル樹脂;エチレン・酢酸ビニル共重合体;エチレン・メタクリル酸アクリレート共重合体;アイオノマー;エチレン・ビニルアルコール共重合体;ポリビニルアルコール;ポリフッ化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ETFE等のフッ素系樹脂;ポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンサルファイド;ポリイミド;ポリアリレート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ロジン系樹脂;テルペン系樹脂;石油樹脂等が挙げられる。
ゴムとしては、例えば、エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体ゴム、プロピレン・α−オレフィン・ジエン共重合体ゴム、1−ブテン・α−オレフィン・ジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
さらに、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、酸変性スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー等が挙げられる。
また、これらの発泡性改質樹脂(a2)をアクリル酸やメタクリル酸、マレイン酸等により酸変性したものであってもよい。
これらの発泡性改質樹脂(a2)は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)と適度な相容性があるものがさらに好ましい。さらに、スチレン系エラストマーの中で、クラレ社製のビニルSIS(製品名:ハイブラー、銘柄5127)、ビニルSEPS(製品名:ハイブラー、銘柄7125)、および旭化成社製SEBS(製品名:S.O.E、銘柄:S1605、S1611、およびL609)についても、相容性、損失正接の極大値を示す温度範囲、損失正接の極大値の大きさの観点から、好ましく用いることができる。
発泡性改質樹脂(a2)の含有量が上記下限値以上であると、本実施形態に係る発泡体(A)の外観や肌触り、発泡性(例えば、発泡倍率、セル密度)等をより良好にすることができる。発泡性改質樹脂(a2)の含有量が上記上限値以下であると、本実施形態に係る発泡体(A)の柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスをより良好にすることができる。
本実施形態に係る発泡体(A)は、必要に応じて、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造核剤、気泡防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、老化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、分散剤、着色剤、滑剤、天然油、合成油、ワックス等の添加剤を配合してもよい。これらの中でも、特に、可塑剤、軟化剤、天然油および合成油は、本実施形態に係る発泡体(A)の固体粘弾性の損失正接(tanδ)の極大値を示す温度および損失正接の極大値を調整するために、種類および添加量を制御して用いてもよい。
本実施形態に係る発泡体(A)は、例えば、4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)を含む樹脂組成物(P)または4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)を特定の形状に発泡成形することにより得ることができる。
成形装置および成形条件としては特に限定されず、従来公知の成形装置および成形条件を採用することができるが、押出成形装置により成形することが好ましい。
本実施形態に係る発泡体(A)の成形方法としては、例えば、射出成形、押出成形(フィルム・シート押出、異型押出、繊維押出、ストランド押出、ネット押出等)、真空成形、ブロー成形、プレス成形、圧空成形、カレンダー成形、ビーズ成形、バッチ発泡等の公知の熱成形方法を用いることができる。すなわち、本実施形態に係る発泡体(A)は、例えば、射出成形体、押出成形体、真空成形体、ブロー成形体、プレス成形体、圧空成形体、カレンダー成形体、ビーズ成形体、バッチ発泡体等が挙げられる。
本実施形態に係る発泡体(A)として、好ましくは押出成形体である。
本実施形態に係る樹脂組成物(P)は、各成分をドライブレンド、タンブラーミキサー、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸押出機、高速二軸押出機、熱ロール等により混合または溶融・混練することにより調製することができる。
本実施形態に係る発泡体(A)は、例えば、成形装置を用いて、樹脂組成物(P)を特定の形状に発泡成形することにより得ることができる。
本実施形態に係る発泡体(A)の成形の際に用いる発泡剤としては、化学発泡剤、物理発泡剤が挙げられる。
化学発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、各種カルボン酸塩、水素化ホウ素ナトリウム、アゾジカルボアミド、N,N−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,P−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジッド)、アゾビスイソブチロニトリル、パラトルエンスルホニルヒドラジッド、重曹クエン酸ナトリウム等が挙げられる。
物理発泡剤としては、二酸化炭素、窒素、または二酸化炭素と窒素の混合物等が挙げられ、いずれもガス状、液状または超臨界状態のいずれでも供給することが可能である。
また、物理発泡剤として二酸化炭素を使用する場合は、樹脂組成物が押出成形機内で混練、可塑化された状態になった後、直接押出成形機内へ注入することが好ましい。
本実施形態に係る発泡体(A)は、例えば、自動車部品、鉄道部品、航空機部品、船舶部品、自転車部品等のモビリティー用品;電子機器;家庭用電気機器;オーディオ機器;カメラ用品;精密機器;ゲーム機器;VR機器;土木部品、建築部品、建築材等の土木・建築用品;家具、寝具等の家財道具;台所用品、トイレタリー、文具等の日用品;アウトドア用品、リュック等のレジャー用品;園芸等の農業用品;アパレル用品、シューズ用品、アクセサリー・携帯用小物雑貨等の装飾製品;医療用品、ヘルスケア用品等の医療関係用品;スポーツ品等のスポーツ分野の用品;書籍、玩具等の教育・玩具用品;包装用品等の包装関係用品;洗顔・メイク用品等の化粧品関係の用品;LED照明等の電灯用品;水産用品等の養殖用品;チャイルドシート等の安全用品;音楽用品;ペット用品;釣用品等に用いることができる。
電子機器としては、例えば、スマートフォンのカバー、パソコンのカバー、時計バンド、パソコンのマウス、フレキシブルな固定用品、フレキシブルライト等が挙げられる。
家庭用電気機器としては、例えば、洗濯機、一眼レフのグリップ等が挙げられる。
オーディオ機器としては、例えば、制振材、防振材、防音材、遮音材、スピーカー等が挙げられる。
カメラ用品としては、例えば、カメラ、放送用のカメラグリップ等が挙げられる。
精密機器としては、例えば、フレキシブルタッチパネル、フレキシブルリモコン等が挙げられる。
ゲーム機器としては、例えば、コントローラー等が挙げられる。
VR機器としては、例えば、VR機器と目の接触部分に用いられる部材、VR用のリモコン等が挙げられる。
土木・建築用品としては、例えば、制振材、防振材、防音材、遮音材、シール材、クッション材等が挙げられる。
寝具としては、例えば、椅子、マット、ベッド、布団、枕、クッション、座布団、ハンモック、枕カバー、枕のクッション材、マットレス、湯タンポ等が挙げられる。
台所用品としては、例えば、まな板、包丁等調理器具のグリップ、弁当箱、水筒、コップ、皿、箸、お猪口、ワインクーラー、ワインバッグ、各種保冷・保温用バッグ、飲料用ジョッキ、コースター、鍋、鍋敷き、電子レンジ用調理器具、冷凍・冷蔵庫内の収納用品(仕切り板、勘合部を有する軟質密閉容器等)、蒸し器、テーブルクロス、ランチョンマット、ジョッキ等が挙げられる。
トイレタリー用品としては、例えば、紙おむつ、歯ブラシ、パッキン、ガスケット、シール材、カイロ、湯たんぽ、入浴時に用いるバス用品(特に、貯蔵弾性率の温度依存性が利用できる用品、すなわち、低温では硬く、高温では柔らかくなる特性を利用できる用品等)等が挙げられる。このような入浴時に用いるバス用品としては、例えば、アカスリ用グローブの表皮材、座椅子、マット、フェイスローラーのローラー部材、立体形状を有する身体表面へのツボ押し用品等が挙げられる。
文具としては、例えば、ペングリップ、手帳、ノート表紙、ブックカバー等が挙げられる。
その他の日用品としては、例えば、時計バンド、温度計、ファッションドールの緩衝材、各種グリップ(ペンシル、歯ブラシ)、各種カバー類(使い捨てカイロ、手帳、ノート類カバー、洋式トイレの座椅子)、ヘルメットの緩衝材、暗幕、スマートフォン等が挙げられる。
アウトドア用品としては、例えば、アスレチック用品、ネット類、テント、椅子、折り畳み椅子、食器、まな板、ハンモック等が挙げられる。
農業・園芸用品としては、例えば、接木のサポーター、パッキン、ガスケット、シール材、バケツ、ジョウロ等が挙げられる。
シューズ用品としては、例えば、各種インソール、靴の内張り材、各種機材、靴、靴ひも等が挙げられる。
アパレル用品やシューズ用品は、洗濯や洗濯後の屋外での乾燥によっても、黄変しにくいため、好適に用いることができる。
アクセサリー・携帯用小物雑貨としては、例えば、ブレスレット、アンクレット、ネックレス、ミサンガ、腕輪、財布、名刺ホルダー、各種小物入れケース、メガネ、鞄の心材、メガネの鼻あて、メガネの耳あて部等が挙げられる。
医療用品としては、例えば、サポーター、ギブス、包帯、傷テープ等の各種医療用基材テープ、ストレス緩和用品、精神安定用品、集中力向上用品、義手・義足のアタッチメント部分等が挙げられる。さらに通気性を向上させる目的で、機械式ポンチ、ニードル、レーザーパーフォレーション等の公知の孔あけ加工技術により、表裏に連通した多孔を設けてもよい。
ヘルスケア用品・介護用品としては、例えば、骨盤矯正バンド、腰痛座椅子、健康器具、トレーニングジム用品、握力を鍛える球状のハンドエクササイザー、磁気ネックレス、緩衝材、各種サポーター(肘、ひざ、ヒップ含む、着圧サポーター)、フェイスラインベルト、いびき抑制用フェイスベルト、ウェスト用ラップ、骨盤ベルト、ネックレス、腕輪、眼鏡、ボケ防止用品、マグネットループ、ストレス解消グッズ、車いす(いす部分、持ち手)等が挙げられる。
教養・教育用材料としては、例えば、絵本、地図等が挙げられる。
書籍としては、例えば、絵本等が挙げられる。
玩具としては、例えば、ファッションドール、ぬいぐるみ等の緩衝材、お面、ガチャガチャ玩具に内包する柔軟な玩具等が挙げられる。
包装用品としては、例えば、ヒートシール可能な各種食品用包装材、医療用包装材、テープ、結束バンド、紐等の各種産業用梱包用材料、緩衝材、梱包材等が挙げられる。
洗顔・メイク用品としては、例えば、化粧用パンフ、顔パック、ファンデーションテープ等が挙げられる。
電灯分野用品としては、例えば、フレキシブルライド等のLED照明等が挙げられる。
水産用品としては、例えば、養殖用シート、暗幕等が挙げられる。
音楽用品としては、例えば、イヤホンのゴム部分等が挙げられる。
ペット用品としては、例えば、シート、首輪、玩具等が挙げられる。
釣用品としては、釣竿のグリップ、釣り用のグローブ、ルアー、網、網の周辺の芯材等が挙げられる。
さらに粘着層を付与して各種粘着テープとして用いることもできる。
本実施形態に係る発泡体(A)は、人体表面に作用したとき、柔軟かつ短時間で立体的な形状に追従し易いことから、体圧分散性(体圧分布の均一性)に優れるメリットをもつと考えられる。
これにより、例えば、人体表面に直接または間接的に接する可能性がある部材に用いた場合に、人体表面に直接または間接的に接する面と人体表面との間の蒸れ等を抑制することができる。
本実施形態に係る発泡体(A)は、発泡体(A)とは異なる部材(B)と複合することにより、複合体(C)として各種用途に用いることができる。
すなわち、本実施形態に係る複合体(C)は、発泡体(A)と、発泡体(A)に接合されており、かつ、発泡体(A)とは異なる部材(B)と、を備える。
本実施形態に係る発泡体(A)は、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れるため、発泡体(A)とは異なる部材(B)に対して、発泡体(A)に由来する形状追従性や柔軟性等の固有の特性を付与することができる。そのため、本実施形態に係る複合体(C)は、発泡体(A)と部材(B)の両者の特性をあわせもつものとなる。すなわち、本実施形態に係る複合体(C)は、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れている。
例えば、発泡体(A)が発泡シートであり、部材(B)がクッション部材として適度な硬さと厚さをもつウレタンフォームの場合、発泡体(A)と部材(B)とを接着・積層することにより、複合体(C)として、肩パッド、ブラジャーパッド、枕、マットレス、椅子等の用途で低反発性や体圧分散性に優れたクッション材(緩衝材)を得ることができる。
例えば、発泡体(A)に対し、部材(B)を積層し、必要に応じてプレス等により加熱圧着、または溶着することにより複合体(C)を作製することができる。
また、発泡体(A)と部材(B)との間に接着剤を付与し、次いで、発泡体(A)と部材(B)とを接着剤を介して接合することにより、複合体(C)を作製することもできる。
接着剤としては、SBR系溶剤接着剤(例えば、コニシ社製、製品名:ボンドGPクリヤー)や、EVA、石油樹脂、またはEVAと石油樹脂との混合物等からなるホットメルト接着剤を好適に用いることができる。
<ポリオレフィン系発泡シート>
第二発明に係るポリオレフィン系発泡シートは4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成されたポリオレフィン系発泡シートであって、JIS K6253に準拠して23℃で測定される、当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の測定直後のショアA硬度をHS0とし、測定15秒後のショアA硬度をHS1としたとき、(HS0−HS1)で示されるΔHSが30以上60以下である。
ここで、ショアA硬度(HS0およびHS1)は、ショア硬度計により測定することができる。また、ショアA硬度(HS0)は押針接触開始直後のショアA硬度値であり、ショアA硬度(HS1)は押針接触開始から15秒後のショアA硬度値である。
そこで、本発明者らは、柔軟性、形状保持性および形状追従性に優れるポリオレフィン系発泡シートを実現するために鋭意検討した。その結果、4−メチル−1−ペンテン系重合体を用いたポリオレフィン系発泡シートにおいて、測定直後のショアA硬度(HS0)と、測定から15秒間経過した後のショアA硬度(HS1)の差(ΔHS=HS0−HS1)を特定の範囲に設定することにより、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスを向上できることを見出して、本件第二発明を完成させた。
すなわち、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートによれば、測定直後のショアA硬度(HS0)と、測定から15秒間経過した後のショアA硬度(HS1)の差(ΔHS=HS0−HS1)を30以上60以下とすることにより、ポリオレフィン系発泡シートの柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスを良好にすることができる。
以上から、本実施形態によれば、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスに優れるポリオレフィン系発泡シートを実現することができる。
また、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートにおいて、上記ΔHSは60以下であるが、柔軟性をより向上させる観点から、58以下であることが好ましく、55以下であることがより好ましく、53以下であることがさらに好ましい。
また、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートにおいて、機械的特性をより向上させる観点から、上記HS0は40以上が好ましく、45以上がより好ましく、50以上がさらに好ましい。
これらの中でも、例えば4−メチル−1−ペンテン系重合体の配合割合を高めること、ポリオレフィン系発泡シートに対し架橋処理をおこなわないこと、押出成形で発泡成形すること等が、上記ΔHSおよびHS0を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。
また、ポリオレフィン系発泡シートの密度は0.10g/cm3以上が好ましく、0.20g/cm3以上がより好ましく、0.30g/cm3以上がさらに好ましく、0.40g/cm3以上が特に好ましい。密度が上記下限値以上であると、ポリオレフィン系発泡シートの曲げ特性や引張特性等の機械的特性をより向上させることができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートの密度は、例えば、4−メチル−1−ペンテン系重合体や後述する発泡性改質樹脂の種類や配合量、ポリオレフィン系発泡シートの発泡倍率等をそれぞれ適切に制御することにより、上記範囲内に制御することができる。
上記最大山高さ(Rp)の下限は特に限定されないが、例えば、30μm以上である。
ポリオレフィン系発泡シート表面の最大山高さ(Rp)は、JIS B0601:2001に準拠して測定することができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シート表面の最大山高さ(Rp)は、例えば、4−メチル−1−ペンテン系重合体や発泡性改質樹脂の種類や配合量、ポリオレフィン系発泡シートの発泡倍率、発泡セルのサイズ、分布および単位体積中の発泡セルの数密度(単にセル密度と呼ぶ場合もある)等をそれぞれ適切に制御することにより、上記範囲内に制御することができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートの180℃における溶融張力は、例えば、4−メチル−1−ペンテン系重合体や発泡性改質樹脂の種類や配合量等をそれぞれ適切に制御することにより、上記範囲内に制御することができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは必須成分として4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む。
本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体としては、例えば、4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位(A1)と、4−メチル−1−ペンテン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位(A2)とを含む4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)が挙げられる。
ここで、本実施形態において、「炭素原子数2〜20のα−オレフィン」は特に断らない限り4−メチル−1−ペンテンを含まないことを意味する。
また、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(A)は、ポリオレフィン系発泡シートの柔軟性や機械的特性等をより良好にする観点から、構成単位(A1)と構成単位(A2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(A1)の含有量が20モル%以上85モル%以下であり、構成単位(A2)の含有量が15モル%以上80モル%以下であることがより好ましく、構成単位(A1)の含有量が30モル%以上80モル%以下であり、構成単位(A2)の含有量が20モル%以上70モル%以下であることがさらに好ましく、構成単位(A1)の含有量が40モル%以上75モル%以下であり、構成単位(A2)の含有量が25モル%以上60モル%以下であることがさらに好ましく、構成単位(A1)の含有量が50モル%以上75モル%以下であり、構成単位(A2)の含有量が25モル%以上50モル%以下であることがさらにより好ましく、構成単位(A1)の含有量が60モル%以上75モル%以下であり、構成単位(A2)の含有量が25モル%以上40モル%以下であることが特に好ましい。
分岐状のα−オレフィンの炭素原子数は好ましくは5〜20、より好ましくは5〜15である。分岐状のα−オレフィンとしては、例えば、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン等が挙げられる。
環状オレフィンの炭素原子数は好ましくは5〜15である。環状オレフィンとしては、例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロへプテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサン等が挙げられる。
共役ジエンの炭素原子数は、好ましくは4〜20、より好ましくは4〜10である。共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン等が挙げられる。
上記水酸基含有オレフィンとしては、例えば、炭素原子数2〜20、好ましくは2〜15の直鎖状又は分岐状の末端水酸基化α−オレフィン等が挙げられる。
上記ハロゲン化オレフィンとしては、例えば、炭素原子数が2〜20、好ましくは2〜15の直鎖状又は分岐状のハロゲン化α−オレフィン等が挙げられる。
非共役ポリエンとしては、炭素原子数が好ましくは5〜20、より好ましくは5〜10の直鎖状、分岐状又は環状のジエンの他、各種のノルボルネン、ノルボルナジエン等が挙げられる。これらの中でも、5−ビニリデン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンが好ましい。
これにより、柔軟性、形状保持性、形状追従性、軽量性、機械的特性、取扱い性、外観、成形性、耐湿性等のバランスにより優れたポリオレフィン系発泡シートを得ることができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、外観や肌触り、発泡性(例えば、発泡倍率、セル密度)等をより良好にする観点から、発泡性改質樹脂(ただし、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体を除く)を含有することが好ましい。
熱可塑性樹脂(ただし、本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体を除く)としては、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、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテン、ポリ3−メチル−1−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、1−ブテン・α−オレフィン共重合体、環状オレフィン共重合体、塩素化ポリオレフィン等の熱可塑性ポリオレフィン樹脂;脂肪族ポリアミド(ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612)、ポリエーテルブロックアミド等の熱可塑性ポリアミド系樹脂;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、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性ポリエステル系樹脂;ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、スチレン系エラストマー(スチレン・ブタジエン・スチレンブロックポリマー、スチレン・イソプレン・スチレンブロックポリマー、スチレン・イソブチレン・スチレンブロックポリマー、前述の水素添加物)等の熱可塑性ビニル芳香族系樹脂;熱可塑性ポリウレタン;塩化ビニル樹脂;塩化ビニリデン樹脂;アクリル樹脂;エチレン・酢酸ビニル共重合体;エチレン・メタクリル酸アクリレート共重合体;アイオノマー;エチレン・ビニルアルコール共重合体;ポリビニルアルコール;ポリフッ化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ETFE等のフッ素系樹脂;ポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンサルファイド;ポリイミド;ポリアリレート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ロジン系樹脂;テルペン系樹脂および石油樹脂;エチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体、プロピレン・α−オレフィン・ジエン共重合体、1−ブテン・α−オレフィン・ジエン共重合体、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム等の共重合体ゴム等が挙げられる。また、これらの樹脂をアクリル酸やメタクリル酸、マレイン酸等の酸変性したものであってもよい。
発泡性改質樹脂の含有量が上記下限値以上であると、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートの外観や肌触り、発泡性(例えば、発泡倍率、セル密度)等をより良好にすることができる。発泡性改質樹脂の含有量が上記上限値以下であると、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートの柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスをより良好にすることができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、必要に応じて、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造核剤、気泡防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、老化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、分散剤、着色剤、滑剤、天然油、合成油、ワックス等の添加剤を配合してもよい。
ポリオレフィン系発泡シートは、例えば、4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む樹脂組成物または4−メチル−1−ペンテン系重合体のみをシート状に発泡成形することにより得ることができる。
成形装置および成形条件としては特に限定されず、従来公知の成形装置および成形条件を採用することができるが、押出成形装置により成形することが好ましい。押出成形を用いると、得られるポリオレフィン系発泡シートの表面にスキン層が生成し難く、上記ΔHSが所望の範囲にあるポリオレフィン系発泡シートが得られやすい。
本実施形態に係る4−メチル−1−ペンテン系重合体系樹脂組成物は、各成分をドライブレンド、タンブラーミキサー、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸押出機、高速二軸押出機、熱ロール等により混合または溶融・混練することにより調製することができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、例えば、押出成形機を用いて、上述した4−メチル−1−ペンテン系重合体系樹脂組成物をシート状に発泡成形することにより得ることができる。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートの成形の際に用いる発泡剤としては、化学発泡剤、物理発泡剤が挙げられる。
化学発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、各種カルボン酸塩、水素化ホウ素ナトリウム、アゾジカルボアミド、N,N−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,P−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジッド)、アゾビスイソブチロニトリル、パラトルエンスルホニルヒドラジッド、重曹クエン酸ナトリウム等が挙げられる。
物理発泡剤としては、二酸化炭素、窒素、または二酸化炭素と窒素の混合物等が挙げられ、いずれもガス状、液状または超臨界状態のいずれでも供給することが可能である。
また、物理発泡剤として二酸化炭素を使用する場合は、4−メチル−1−ペンテン系重合体系樹脂組成物が押出成形機内で混練、可塑化された状態になった後、直接押出成形機内へ注入することが好ましい。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、例えば、自動車、鉄道、航空、船舶、土木、建築、洗濯機等の家庭用電気機器及びオーディオ機器分野での制振材、防振材、防音材または遮音材として適している。また、各種グリップ(自動車・自転車用ハンドル、野球バット、テニスラケット、ゴルフクラブ等のスポーツ用品、ペンシル、歯ブラシ、調理器具等の日用品)、各種グローブの緩衝材、ブラジャーカップ等の下着用品、スキー靴の内張用部材、パッキン、ガスケット、シール材、プロテクター、靴用インソール、スポーツウェアや衣料(ベルト、帽子含む)、鞄のライニング、枕(水まくら含む)・マットレス等の各種寝具、介護用品、ソファ・シート等家具の緩衝材、重量物や家具の荷重がかかる部分の隙間埋め材、自転車用サドル、各種健康用品の緩衝材、身体の各部を保持するサポーター、入浴時に用いるバス用品(例えば、座椅子の緩衝材)、湯たんぽや使い捨てカイロのカバー、スマートフォンカバー、ぬいぐるみ、ファッションドール等の緩衝材を含む玩具・雑貨、農業・園芸分野での接ぎ木のサポーター、簡易ギブス、包帯、ヒートシール可能な食品用または産業用包装・梱包材料等として用いることができる。さらに粘着層を付与して各種粘着テープとして用いることもできる。
特に、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、柔軟性、形状保持性および形状追従性の性能バランスに優れるため、直接または間接的に接する可能性がある部材に適用した場合に人体に係る負荷を低減することができる。そのため、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、人体表面に直接または間接的に接する可能性がある部材に好適に用いることができる。例えば、寝具用マットレス、インソールの構成部材として用いた場合、それぞれに体重の一部が作用したとき、柔軟かつ短時間で立体的な形状に追従し易いことから、体圧分散性(体圧分布の均一性)に優れるメリットをもつと考えられる。
また、女性用のハイヒールやパンプス等に対し、足裏面の一部である、土踏まず、踵の靴擦れ部、つま先部等の特定領域に対するサポートパッド機能、および足裏の立体形状への追従効果により、歩行時や運動時の履物内部での足の滑り止め機能も期待できる。さらに、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、インソールをはじめ、従来、幅広く靴用の緩衝素材として用いられている柔軟性・クッション性に優れた各種ウレタン系発泡素材、ポリエチレン、またはエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる架橋された発泡素材、スチレン系エラストマー、シリコーンエラストマー等、及び履物内部の蒸れ抑制のための表皮材として通気性の良いパイル生地等、と接着・積層する等複合化して用いてもよい。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、ポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材と複合することにより、複合体として各種用途に用いることができる。
すなわち、本実施形態に係る複合体は、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートと、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートに接合されており、かつ、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材と、を備える。
本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートは、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れるため、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材に対して、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートに由来する形状追従性や柔軟性等の固有の特性を付与することができる。そのため、本実施形態に係る複合体は、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートと、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材の両者の特性をあわせもつものとなる。すなわち、本実施形態に係る複合体は、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れている。
例えば、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材がクッション部材として適度な硬さと厚さをもつウレタンフォームの場合、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートと本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材とを接着・積層することにより、複合体として、肩パッド、ブラジャーパッド、枕、マットレス、椅子等の用途で低反発性や体圧分散性に優れたクッション材(緩衝材)を得ることができる。
例えば、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートに対し、他の部材を積層し、必要に応じてプレス等により加熱圧着、または溶着することにより複合体を作製することができる。
また、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートと他の部材との間に接着剤を付与し、次いで、本実施形態に係るポリオレフィン系発泡シートと他の部材とを接着剤を介して接合することにより、複合体を作製することもできる。
接着剤としては、SBR系溶剤接着剤(例えば、コニシ社製、製品名:ボンドGPクリヤー)や、EVA、石油樹脂、またはEVAと石油樹脂との混合物等からなるホットメルト接着剤を好適に用いることができる。
<複合体(C2)>
第三発明に係る複合体(C2)は、4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成された発泡体(A2)と、発泡体(A2)に接合されており、かつ、発泡体(A2)とは異なる部材(B2)と、を備える。
4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成された発泡体(A2)は、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れるため、発泡体(A2)とは異なる部材(B2)に対して、発泡体(A2)に由来する形状追従性や柔軟性等の固有の特性を付与することができる。そのため、本実施形態に係る複合体(C2)は、発泡体(A2)と部材(B2)の両者の特性をあわせもつものとなる。すなわち、本実施形態に係る複合体(C2)は、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れている。
例えば、発泡体(A2)が発泡シートであり、部材(B2)がクッション部材として適度な硬さと厚さをもつウレタンフォームの場合、発泡体(A2)と部材(B2)とを接着・積層することにより、複合体(C2)として、肩パッド、ブラジャーパッド、枕、マットレス、椅子等の用途で低反発性や体圧分散性に優れたクッション材(緩衝材)を得ることができる。
例えば、発泡体(A2)に対し、部材(B2)を積層し、必要に応じてプレス等により加熱圧着、または溶着することにより複合体(C2)を作製することができる。
また、発泡体(A2)と部材(B2)との間に接着剤を付与し、次いで、発泡体(A2)と部材(B2)とを接着剤を介して接合することにより、複合体(C2)を作製することもできる。
接着剤としては、SBR系溶剤接着剤(例えば、コニシ社製、製品名:ボンドGPクリヤー)や、EVA、石油樹脂、またはEVAと石油樹脂との混合物等からなるホットメルト接着剤を好適に用いることができる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
なお、当然ながら、上述した本件各発明は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。
以下、本件第一発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本件第一発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)発泡体(A)の密度
発泡体(A)から試験片を切り出し、試験片質量(g)を、試験片の外形寸法から求められる体積(cm3)で割って求めた。
発泡体(A)を短冊状に縦30mm×幅10mmに切り出し、試験片とした。次いで、Anton Paar社製MC301を用いて、チャック間距離20mm、周波数1.59Hz、歪量0.1%、昇温速度4℃/分、捻りモードの条件で温度範囲0℃〜110℃までの動的粘弾性の温度依存性を測定した。得られたグラフから、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度およびそのtanδの極大値をそれぞれ求めた。
発泡体(A)を短冊状に縦100mm×幅20mmに切り出し、試験片とした。23℃の環境下で、水平面上に、試験片が黄銅製平板1(100mm×100mm×1mm厚)の上下面に対し接触状態を保つように、試験片中心で試験片を折り曲げた。次いで、直ちにその上に黄銅製平板2(50mm×50mm×1mm厚)を重ね、試験片に対しトータル荷重が1kgfとなるように錘を載置し、その状態を3分間保持し、その後、除荷した。
次いで、以下の基準で発泡体(A)の柔軟性を評価した。
○:折り曲げた部分に目視で白化、亀裂、または割れが観察されない
×:折り曲げた部分に目視で白化、亀裂、または割れが容易に観察される
発泡体(A)を短冊状に縦100mm×幅20mmに切り出し、試験片とした。23℃の環境下で、水平面上に、試験片が黄銅製平板1(100mm×100mm×1mm厚)の上下面に対し接触状態を保つように、試験片中心で試験片を折り曲げた。次いで、直ちにその上に黄銅製平板2(50mm×50mm×1mm厚)を重ね、試験片に対しトータル荷重が9.8Nとなるように錘を載置し、その状態を3分間保持し、その後、除荷した。
除荷した直後から起算して、試験片が元の形状に戻ろうとする過程で、試験片のうち折り曲げた半分の全ての部分が鉛直方向の直上線を通過する時間を測定し、以下の基準で発泡体(A)の形状保持性を評価した。
◎:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を1分以上維持した
○:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を30秒以上1分未満維持した
△:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を1秒以上30秒未満維持した
×:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を1秒以上維持できず、すぐに元の状態に戻った
得られた発泡体(A)を用いて履物用インソールを作製し、靴の中に入れた。次いで、得られた靴を30分間履いた後、履物用インソールを取り出した。
次いで、履物用インソールの形状を観察し、以下の基準で発泡体(A)の形状追従性を評価した。
○:履物用インソールが足裏の立体形状に追従し、変形していた
×:履物用インソールが変形していなかった
得られた発泡体(A)を用いて着圧サポーターを作製し、得られた着圧サポーターを足のふくらはぎに締め付けた。次いで、以下の基準で発泡体(A)の形状追従性を評価した。
○:着圧サポーターは、ふくらはぎに締め付けた直後から徐々にふくらはぎの形状に追従し、最終的にふくらはぎ全体を均一に締め付ける感触があった
×:着圧サポーターは、最初にふくらはぎに締め付けた状態を維持し、ふくらはぎの形状に追従せず、ふくらはぎ全体を均一に締め付ける感触がなかった
極限粘度[η]は,デカリン溶媒を用いて135℃で測定した。
4−メチル−1−ペンテン系重合体中の4−メチル−1−ペンテンおよびα−オレフィンの含有量は13C−NMRにより定量した。
ASTM D 1505(水中置換法)に従って、ALFA MIRAGE社電子比重計MD−300Sを用い、水中と空気中で測定された各試料の重量から算出した。
実施例および比較例で用いた原料について以下に示す。
(1)4−メチル−1−ペンテン系重合体(a1)
4−メチル−1−ペンテン系重合体1:4−メチル−1−ペンテンとプロピレンとの共重合体(4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位の含有量:72モル%、プロピレン由来の構成単位の含有量:28モル%、135℃のデカリン中での極限粘度[η]:1.5dL/g、ASTM D 1505(水中置換法)に従って測定された密度:0.84g/cm3)
4−メチル−1−ペンテン系重合体2:4−メチル−1−ペンテンとプロピレンとの共重合体(4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位の含有量:85モル%、プロピレン由来の構成単位の含有量:15モル%、135℃のデカリン中での極限粘度[η]:1.4dL/g、ASTM D 1505(水中置換法)に従って測定された密度:0.84g/cm3)
(2)部分架橋型オレフィン系エラストマー
密度:0.88g/cm3、三井化学社製、ミラストマー4010N
(3)発泡性改質樹脂
発泡性改質樹脂1:スチレン系エラストマー(密度:0.90g/cm3、クレイトンポリマージャパン社製、SEBS、クレイトンG1657MS)
発泡性改質樹脂2:無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー(密度:0.90g/cm3、旭化成社製、タフテックM1943)
発泡性改質樹脂3:熱可塑性ポリアミド系樹脂(密度:1.01g/cm3、ポリエーテルブロックアミド共重合体、アルケマ社製、ペバックス2533(SA01))
発泡性改質樹脂4:ポリプロピレン(密度:0.91g/cm3、プロピレン単独重合体、プライムポリマー社製、VP103W)
発泡性改質樹脂5:アクリル酸変性ポリテトラフルオロエチレン(密度:1.2g/cm3、三菱レイヨン社製、メタブレンA−3000)
発泡性改質樹脂6:低密度ポリエチレン(密度:0.92g/cm3、日本ポリエチレン社製、ノバテックLD YF30)
(4)発泡剤
発泡剤1:重曹クエン酸ナトリウム(大塚化学社製、P−4)
成形機としては、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長をLとしたときL/D:32mm、二酸化炭素供給位置:スクリュー供給部側から17.5D)、Tダイ(ダイ幅:320mm、リップ開度:0.5〜1.8mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、二酸化炭素供給装置、冷却ロール、および引取機、とからなる装置を用いた。
まず、各原料を表1Aおよび2Aに示す配合(表中の単位は質量部)でそれぞれドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入し、さらに二酸化炭素供給装置から押出成形機のシリンダーの途中(位置17.5D)に二酸化炭素を10〜23MPaの圧力で注入した。このとき二酸化炭素の注入量としては押出量に対して、0.1〜0.8質量%となるよう調整にした。シリンダー各部の温度100〜230℃、スクリュー回転数20〜36rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度130〜195℃で、押出量5〜8.5kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出された発泡シートは、冷却ロール(ロール内部通水温度30℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り(引取速度0.4〜2.3m/分)、シート幅約300mmの発泡体A1〜A21をそれぞれ得た。
得られた発泡体A1〜A21に対し、各評価をおこなった。得られた結果を表1Aおよび2Aにそれぞれ示す。
成形機としては、二酸化炭素供給装置を取り除く以外は実施例1〜21と同じく、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長をLとしたときL/D:32mm)、Tダイ(ダイ幅:320mm、リップ開度:0.5mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、冷却ロール、および引取機、とからなる装置を用いた。
まず、各原料を表2Aに示す配合(表中の単位は質量部)でそれぞれドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入した。シリンダー各部の温度100〜180℃、スクリュー回転数20rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度182〜185℃で、押出量6〜7kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出されたシートは、冷却ロール(ロール内部通水温度30℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り、成形体22および23をそれぞれ得た。
得られた成形体22および23に対し、各評価をおこなった。得られた結果を表2Aにそれぞれ示す。
なお、比較例1および2の成形体は柔軟性が悪いため、形状保持性および形状追従性の評価はおこなわなかった。
成形機としては、リップ開度(1.05mm)とする以外は、実施例1〜21と同じ、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長LとしたときL/D:32mm)、Tダイ(ダイ幅:320mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、二酸化炭素供給装置、冷却ロール、および引取機、とからなる装置を用いた。
まず、原料を表2Aに示す配合(表中の単位は質量部)でドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入した。シリンダー各部の温度180〜200℃、スクリュー回転数42rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度207℃で、押出量11kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出されたシートは、冷却ロール(ロール内部通水温度30℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り、発泡体24を得た。
得られた発泡体24に対し、各評価をおこなった。得られた結果を表2Aに示す。
発泡体25(ポリエチレン系発泡シート、三井化学東セロ社製ハイシート)を用いて各評価をおこなった。得られた結果を表2Aに示す。
一方、比較例1および2の成形体は柔軟性に劣っていた。また、比較例3および4の発泡体は柔軟性に優れていたものの、形状保持性および形状追従性が劣っていた。
以下、本件第二発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本件第二発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)ポリオレフィン系発泡シートの密度
ポリオレフィン系発泡シートから試験片を切り出し、試験片質量(g)を、試験片の外形寸法から求められる体積(cm3)で割って求めた。
同一種類のポリオレフィン系発泡シートを複数枚重ね合わせてトータル厚さが7mm以上30mm以下の範囲となるように調整した試験片を用いた以外は、JIS K6253に準拠して23℃で測定した。ここで、ショアA硬度(HS0)は押針接触開始直後のショアA硬度値であり、ショアA硬度(HS1)は押針接触開始から15秒後のショアA硬度値である。
測定は5回おこない、その平均値を採用した。
なお、ショアA硬度測定にあたり、シート同士の重ね合わせによるトータル厚さの最小値を7mmとしたのは、本発明者らがショアA硬度に及ぼす重ね合わせシートのトータル厚さの依存性を事前に調査した結果、シート同士のトータル厚さが7mm以上であれば、ショアA硬度がほぼ一定となることを確認したことに基づいている。もし、単一のシート厚さが7mm以上ある場合は、重ね合わせて測定する必要はなく、単一のシートのままショアA硬度を測定するものとする。
ポリオレフィン系発泡シートの180℃における溶融張力は、キャピラリーレオメータ(東洋精機製作所社製:キャピログラフ)、及び円形断面をもつキャピラリー(流路長さ8mm、流路断面内径2.095mm、流入角180°)を用いて測定した。まず、キャピラリーレオメータのバレル内に試料を投入し180℃で6分間溶融させた後、15mm/分の一定速度でピストンにより押し出した。次いで、キャピラリーを通して出てきた溶融ストランドをロードセルの付いた滑車(リターンプーリー)に掛け、引取機により15m/分の一定速度で引き取った。このとき、滑車のロードセルにかかる力を溶融張力とした。
ワンショット3D形状測定器(キーエンス社製、VR3000)を用いて、JIS B0601:2001に準拠して測定した。ここで、評価長さは6mmとした。
ポリオレフィン系発泡シートを短冊状に縦30mm×幅10mmに切り出し、試験片とした。次いで、Anton Paar社製MC301を用いて、周波数10rad/秒、昇温速度4℃/分で温度範囲0〜50℃までの動的粘弾性の温度依存性を測定し、当該温度範囲でのガラス転移点に起因する損失正接(tanδ)の極大値を示す温度、およびそのtanδの極大値を求めた。
ポリオレフィン系発泡シートのブロッキング性を以下の方法により評価した。
まず、ポリオレフィン系発泡シートを短冊状に縦200mm×幅50mmに切り出した。次いで、当該短冊片を長手方向に対し、互いの長さが等しい二枚の試験片に裁断し、それぞれの表面と裏面を重ね合わせた。重ね合わせた二枚の試験片(縦100mm×幅50mm)の半分の面積部分に相当する部分(縦50mm×幅50mm)に対し、上下方向から2枚の黄銅製平板で挟み、その黄銅製平板の上に、トータル荷重(上部一枚の黄銅製平板の自重を含む)が19.6Nとなるように錘を載せた。次いで、23℃の環境下に3時間静置した。その後、除荷して30分放置した。
次いで、水平方向に固定した丸棒(外径6mmのステンレス鋼製チューブにポリテトラフルオロエチレンを含浸したガラスクロス製粘着テープ(厚さ80μm)を貼り付けたもの)を試験片の表面と裏面との重ね合わせ部分の隙間に入れ、引張試験機を用いて下記の条件で丸棒に対し垂直方向に試験片を引っ張り、試験片の表面と裏面とを引き剥がし、ブロッキング力(=引き剥がし力(N)/試験片幅(50mm))を測定した。ここで、試験片の表面と裏面とが剥離したときの荷重の初期値を引き剥がし力(N)とした。
試験片:縦100mm×幅50mm
試験温度:23℃
引張速度:50mm/分
得られたブロッキング力に基づいて、ポリオレフィン系発泡シートのブロッキング性を以下の基準で評価した。
◎:ブロッキング力が10N/50mm未満
○:ブロッキング力が10N/50mm以上30N/50mm未満
△:ブロッキング力が30N/50mm以上60N/50mm未満
×:ブロッキング力が60N/50mm以上
ポリオレフィン系発泡シート表面の肌触りについて、以下の基準で評価した。
○:ポリオレフィン系発泡シート表面が柔らかく滑らかで、肌触りが良好
×:ポリオレフィン系発泡シート表面が柔らかいが、ガサガサしており、肌触りが悪い
××:ポリオレフィン系発泡シート表面が硬く、滑りが悪い
ポリオレフィン系発泡シートを短冊状に縦100mm×幅20mmに切り出し、試験片とした。23℃の環境下で、水平面上に、試験片が黄銅製平板1(100mm×100mm×1mm厚)の上下面に対し接触状態を保つように、試験片中心で試験片を折り曲げた。次いで、直ちにその上に黄銅製平板2(50mm×50mm×1mm厚)を重ね、試験片に対しトータル荷重が1kgfとなるように錘を載置し、その状態を3分間保持し、その後、除荷した。
次いで、以下の基準でポリオレフィン系発泡シートの柔軟性を評価した。
○:折り曲げた部分に目視で白化、亀裂、または割れが観察されない
×:折り曲げた部分に目視で白化、亀裂、または割れが容易に観察される
ポリオレフィン系発泡シートを短冊状に縦100mm×幅20mmに切り出し、試験片とした。23℃の環境下で、水平面上に、試験片が黄銅製平板1(100mm×100mm×1mm厚)の上下面に対し接触状態を保つように、試験片中心で試験片を折り曲げた。次いで、直ちにその上に黄銅製平板2(50mm×50mm×1mm厚)を重ね、試験片に対しトータル荷重が9.8Nとなるように錘を載置し、その状態を3分間保持し、その後、除荷した。
除荷した直後から起算して、試験片が元の形状に戻ろうとする過程で、試験片のうち折り曲げた半分の全ての部分が鉛直方向の直上線を通過する時間を測定し、以下の基準でポリオレフィン系発泡シートの形状保持性を評価した。
◎:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を1分以上維持した
○:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を30秒以上1分未満維持した
△:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を1秒以上30秒未満維持した
×:折り曲げ状態(曲げ角度が0〜90°の範囲)を1秒以上維持できず、すぐに元の状態に戻った
得られたポリオレフィン系発泡シートを用いて履物用インソールを作製し、靴の中に入れた。次いで、得られた靴を30分間履いた後、履物用インソールを取り出した。
次いで、履物用インソールの形状を観察し、以下の基準でポリオレフィン系発泡シートの形状追従性を評価した。
○:履物用インソールが足裏の立体形状に追従し、変形していた
×:履物用インソールが変形していなかった
極限粘度[η]は,デカリン溶媒を用いて135℃で測定した。
4−メチル−1−ペンテン系重合体中の4−メチル−1−ペンテンおよびα−オレフィンの含有量は13C−NMRにより定量した。
ASTM D 1505(水中置換法)に従って、ALFA MIRAGE社電子比重計MD−300Sを用い、水中と空気中で測定された各試料の重量から算出した。
実施例および比較例で用いた原料について以下に示す。
(1)4−メチル−1−ペンテン系重合体
4−メチル−1−ペンテン系重合体1:4−メチル−1−ペンテンとプロピレンとの共重合体(4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位の含有量:72モル%、プロピレン由来の構成単位の含有量:28モル%、極限粘度[η]:1.5dL/g、密度:0.84g/cm3)
(2)部分架橋型オレフィン系エラストマー
密度:0.88g/cm3、三井化学社製、ミラストマー4010N
(3)発泡性改質樹脂
発泡性改質樹脂1:スチレン系エラストマー(密度:0.90g/cm3、クレイトンポリマージャパン社製、SEBS、クレイトンG1657MS)
発泡性改質樹脂2:無水マレイン酸変性スチレン系エラストマー(密度:0.90g/cm3、旭化成社製、タフテックM1943)
発泡性改質樹脂3:熱可塑性ポリアミド系樹脂(密度:1.01g/cm3、ポリエーテルブロックアミド共重合体、アルケマ社製、ペバックス2533(SA01))
発泡性改質樹脂4:ポリプロピレン(密度:0.91g/cm3、プロピレン単独重合体、プライムポリマー社製、VP103W)
発泡性改質樹脂5:アクリル酸変性ポリテトラフルオロエチレン(密度:1.2g/cm3、三菱レイヨン社製、メタブレンA−3000)
発泡性改質樹脂6:低密度ポリエチレン(密度:0.92g/cm3、日本ポリエチレン社製、ノバテックLD YF30)
(4)発泡剤
発泡剤1:重曹クエン酸ナトリウム(大塚化学社製、P−4)
成形機としては、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長をLとしたときL/D:32mm、二酸化炭素供給位置:スクリュー供給部側から17.5D)、Tダイ(ダイ幅:320mm、リップ開度:0.5〜1.8mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、二酸化炭素供給装置、冷却ロール、及び引取機、とからなる装置を用いた。
まず、各原料を表1Bおよび2Bに示す配合(表中の単位は質量部)でそれぞれドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入し、さらに二酸化炭素供給装置から押出成形機のシリンダーの途中(位置17.5D)に二酸化炭素を10〜23MPaの圧力で注入した。このとき二酸化炭素の注入量としては押出量に対して、0.1〜0.8質量%となるよう調整にした。シリンダー各部の温度100〜230℃、スクリュー回転数20〜36rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度130〜195℃で、押出量5〜8.5kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出された発泡シートは、冷却ロール(ロール内部通水温度30℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り(引取速度0.4〜2.3m/分)、シート幅約300mmのポリオレフィン系発泡シート1〜19をそれぞれ得た。
得られたポリオレフィン系発泡シート1〜19に対し、各評価をおこなった。得られた結果を表1Bおよび2Bにそれぞれ示す。
成形機としては、二酸化炭素供給装置を取り除く以外は実施例1〜19と同じく、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長をLとしたときL/D:32mm)、Tダイ(ダイ幅:320mm、リップ開度:0.5mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、冷却ロール、及び引取機、とからなる装置を用いた。
まず、各原料を表2Bに示す配合(表中の単位は質量部)でそれぞれドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入した。シリンダー各部の温度100〜180℃、スクリュー回転数20rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度182〜185℃で、押出量6〜7kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出されたシートは、冷却ロール(ロール内部通水温度30℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り、ポリオレフィン系シート20および21をそれぞれ得た。
得られたポリオレフィン系シート20および21に対し、各評価をおこなった。得られた結果を表2Bにそれぞれ示す。
なお、比較例1および2のポリオレフィン系シートは表面が硬くて滑りが悪く、さらにブロッキング性も悪いため、柔軟性、形状保持性および形状追従性の評価はおこなわなかった。
成形機としては、リップ開度(1.05mm)とする以外は、実施例1〜19と同じ、単軸押出成形機(シリンダー内径D:50mm、フルフライトスクリュー、スクリュー有効長LとしたときL/D:32mm)、Tダイ(ダイ幅:320mm)、冷却ロール(外径50mm、鏡面仕上げ硬質クロムメッキ表面処理付のスチール製、水冷式)、二酸化炭素供給装置、冷却ロール、及び引取機、とからなる装置を用いた。
まず、原料を表2Bに示す配合(表中の単位は質量部)でドライブレンドし、得られた混合物をホッパーに投入した。シリンダー各部の温度180〜200℃、スクリュー回転数42rpmの条件で各成分原料を溶融・混練し、シリンダーヘッド部の樹脂温度207℃で、押出量11kg/時間となるようにTダイから押出した。押し出されたシートは、冷却ロール(ロール内部通水温度30℃)で冷却して、引取機を用いて引き取り、ポリオレフィン系発泡シート22を得た。
得られたポリオレフィン系発泡シート22に対し、各評価をおこなった。得られた結果を表2Bに示す。
ポリオレフィン系発泡シート23(ポリエチレン系発泡シート、三井化学東セロ社製ハイシート)を用いて各評価をおこなった。得られた結果を表2Bに示す。
一方、比較例1および2のポリオレフィン系シートは表面が硬くて滑りが悪く、さらにブロッキング性が劣っていた。また、比較例3および4のポリオレフィン系発泡シートは柔軟性に優れていたものの、形状保持性および形状追従性が劣っていた。
以下、本件第三発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本件第三発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)シートクッション性能の評価
実施例の複合体シート、および比較例のシートをシートクッション材として評価した。
クッション性評価のため、気温23℃×相対湿度50%の環境で、以下に示す反発弾性および体圧分布を測定した。
試験規格JIS K6400:1997 A法に準拠して測定した。
[2]体圧分布
椅子の上に、シートクッション材として、実施例の複合体シート、および比較例のシートをそれぞれ載置し、人が座った際の座面の体圧分布を測定し、体圧分散性をそれぞれ評価した。測定に用いた椅子は、市販のパイプ椅子(藤沢工業社製、Folding Chair、品番NFA−700−v、座面サイズ:座幅405mm×座奥行402mm×座高424mm)とした。
体圧分布の測定装置には、シート型圧力分布測定器(XSENSOR社製、型番X3 PRO)を用いた。ここで、シート型圧力分布測定器のセンサーシートは、座位用(サイズ縦508mm×横508mm、センサピッチ12.7mm)を用いた。
まず、パイプ椅子の座面に、実施例、または比較例のシートクッション材を置き、その上にシート型圧力分布測定器のセンサーシートを載せた。次いで、シートクッション材とセンサーシートを載せたパイプ椅子の上面に対して、男性(身長184cm、体重82kg)が、踵、膝、および腰の角度が90度になるような姿勢を保って静かに着座した。着座直後の静止状態から1分後の座面の圧力分布を色分布として可視化表示した体圧分布グラフを取得した。このとき、センサーシートで検出した最高のピーク圧力(Pmax)(kPa)も併せて記録した。
第一発明に係る実施例1で用いた複数の発泡体A1の横断面同士を、加熱したハンダコテを用いて、突合せ溶着し、次いで、シートを切断することにより、サイズが縦390mm×横390mm×厚さ1mmの平坦な正方形の発泡体シート(A2)を得た。次いで、SBR(スチレン・ブタジエン共重合体ゴム)系溶剤接着剤を用いて、発泡体シート(A2)2枚を互いに重ね合わせて接着し、発泡体シート(A3)(サイズ:縦390mm×横390mm×厚さ2mm)を得た。さらに、発泡体シート(A3)の片方の平面に対して、市販の低反発弾性ウレタンフォーム(B1)(見掛け密度:39kg/m3、サイズ:縦390mm×横390mm×厚さ50mm)1枚を重ねて接着し、シートクッション材として、複合体シート(C1)(サイズ:縦390mm×横390mm×厚さ52mm)を得た。
なお、使用した低反発弾性ウレタンフォーム(B1)の力学特性としては、気温23℃×相対湿度50%の環境で、試験規格JIS K6400−2:2012 D法(ただし、加圧板の速度50mm/分とする)により測定した硬さが72(N)、および試験規格JIS K6400−2:2012 E法により測定したヒステリシスロス率が51(%)をそれぞれ有していた。
シートクッション性能(反発弾性、体圧分布)の評価にあたっては、シートクッション材として、発泡シート(A3)側が上方となるように複合体シート(C1)を扱うこととした。複合体シート(C1)のシートクッション性能について、反発弾性および体圧分布測定でのピーク圧力(Pmax)を表1Cにそれぞれ示す。
シートクッション材として、上記低反発弾性ウレタンフォーム(B1)(サイズ:縦390mm×横390mm×厚さ50mm)1枚のみを用いた以外は、第三発明の実施例1と同様にして、シートクッション性能を評価した。得られたシートクッション性能について、反発弾性および体圧分布測定でのピーク圧力(Pmax)を表1Cにそれぞれ示す。
第三発明の実施例1と比較例1のシートクッション性能の比較から、発泡体シート(A3)が無い低反発弾性ウレタンフォーム(B1)のみの比較例1と比べて、発泡体シート(A3)と低反発弾性ウレタンフォームとを複合化した複合体シート(C1)の実施例1の方が、反発弾性が低く、低反発性が増し、かつ座面のピーク圧力(Pmax)が低く、体圧分散性に優れていることが判った。
また、着座直後の静止状態から1分後の座面の圧力分布を色分布として可視化表示した体圧分布グラフ(不図示)からも、比較例1の低反発弾性ウレタンフォーム(B1)のみよりも、実施例1の複合体シート(C1)の方が、シートクッション材にかかる圧力が分散されていることが確認できた。
すなわち、実施例の複合体シート(C1)は、柔軟性および形状追従性の性能バランスに優れていることがわかった。
Claims (28)
- 4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成された発泡体であって、
前記4−メチル−1−ペンテン系重合体が4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位と炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位とを含み、かつ、
昇温速度4℃/min、周波数1.59Hz、歪量0.1%の条件での動的粘弾性測定により求められる、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上100℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.5以上3.5以下である発泡体。 - 請求項1に記載の発泡体において、
前記発泡体の密度が0.10g/cm3以上0.80g/cm3以下である発泡体。 - 請求項1または2に記載の発泡体において、
前記発泡体は未架橋発泡体である発泡体。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発泡体において、
前記発泡体の厚みが0.1mm以上30mm以下の範囲である発泡体。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発泡体において、
発泡性改質樹脂をさらに含み、
前記発泡性改質樹脂は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選択される少なくとも一種である発泡体。 - 請求項5に記載の発泡体において、
前記発泡性改質樹脂の含有量は、当該発泡体全体を100質量%としたとき、0.5質量%以上50質量%以下である発泡体。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発泡体において、
使用する際に人体表面に直接または間接的に接する可能性がある部材に用いられる発泡体。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発泡体において、
繊維、モノフィラメント、ストランド、バンド、フィルム、シート、ホース、チューブ、テープ、フラットヤーン、パイプ、球体、多面体およびメッシュ構造体からなる群から選択される発泡体。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発泡体において、
通気孔を有する発泡体。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の発泡体において、
前記4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位(c1)と前記炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位(c2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(c1)の含有量が10モル%以上90モル%以下である、発泡体。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の発泡体と、前記発泡体に接合されており、かつ、前記発泡体とは異なる部材と、を備える複合体。
- 請求項11に記載の複合体において、
前記発泡体とは異なる前記部材が、織布、不織布、合成繊維、人工皮革、合成皮革、天然皮革、毛皮、金属、炭素材、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、高分子発泡体、メッシュ構造体、繊維強化プラスチック、紙、木材、ガラス、石材およびセラミックからなる群から選択される一種または二種以上を含む複合体。 - 請求項11または12に記載の複合体において、
前記発泡体と前記部材との間に接着剤を含む複合体。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の発泡体の製造方法であって、
射出成形、押出成形、真空成形、ブロー成形、プレス成形、圧空成形、カレンダー成形、ビーズ成形およびバッチ発泡からなる群から選択される方法で発泡体を得る工程を含む、発泡体の製造方法。 - 4−メチル−1−ペンテン系重合体により構成されたポリオレフィン系発泡シートであって、
前記4−メチル−1−ペンテン系重合体が4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位と炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位とを含み、かつ、
JIS K6253に準拠して23℃で測定される、当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の測定直後のショアA硬度をHS0とし、測定15秒後のショアA硬度をHS1としたとき、
(HS0−HS1)で示されるΔHSが30以上60以下であり、
昇温速度4℃/min、周波数1.59Hzの条件での動的粘弾性の損失正接(tanδ)の極大値を示す温度が少なくとも10℃以上40℃以下の範囲に1つ以上あり、かつ、前記損失正接の極大値が0.8以上3以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
JIS B0601:2001に準拠して測定される、当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の最大山高さ(Rp)が190μm以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15または16に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
JIS K6253に準拠して23℃で測定される当該ポリオレフィン系発泡シートの少なくとも一方の表面の測定直後のショアA硬度(HS0)が85以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至17のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートの180℃における溶融張力が10mN以上1000mN以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至18のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートの密度が0.10g/cm3以上0.80g/cm3以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至19のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートは未架橋シートであるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至20のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
前記4−メチル−1−ペンテン由来の構成単位(A1)と前記炭素原子数2〜3の直鎖状α−オレフィン由来の構成単位(A2)との合計を100モル%としたとき、構成単位(A1)の含有量が10モル%以上90モル%以下である、ポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至21のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
当該ポリオレフィン系発泡シートの厚みが0.1mm以上30mm以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至22のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
発泡性改質樹脂をさらに含み、
前記発泡性改質樹脂は、熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項23に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
前記発泡性改質樹脂の含有量は、当該ポリオレフィン系発泡シート全体を100質量%としたとき、0.5質量%以上50質量%以下であるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至24のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートにおいて、
使用する際に人体表面に直接または間接的に接する可能性がある部材に用いられるポリオレフィン系発泡シート。 - 請求項15乃至25のいずれか一項に記載のポリオレフィン系発泡シートと、前記ポリオレフィン系発泡シートに接合されており、かつ、前記ポリオレフィン系発泡シートとは異なる部材と、を備える複合体。
- 請求項26に記載の複合体において、
前記ポリオレフィン系発泡シートとは異なる前記部材が、織布、不織布、合成繊維、人工皮革、合成皮革、天然皮革、毛皮、金属、炭素材、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、高分子発泡体、メッシュ構造体、繊維強化プラスチック、紙、木材、ガラス、石材およびセラミックからなる群から選択される一種または二種以上を含む複合体。 - 請求項26または27に記載の複合体において、
前記ポリオレフィン系発泡シートと前記部材との間に接着剤を含む複合体。
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