JP7158600B2 - スペーサー及びその製造方法、並びに複合体 - Google Patents
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Description
本発明は、スペーサー及びその製造方法、並びに複合体に関する。
近年、高周波数帯(1GHz以上の周波数)の電波を利用した通信技術や、自動車向けセンサーの開発が盛んに行われている。特に高周波数帯においては、伝送損失を低減するために、低誘電率且つ低誘電損失の材料が求められている。
例えば、特許文献1には、地板、下層側誘電体層、下層側銅張フィルム基板、上層側誘電体層、スロット板、及び上層側銅張フィルム基板をこの順に積層して形成され、各誘電体層に発泡シートを用いることにより、使用周波数(15~40GHz)における比誘電率を低下させたトリプレート型平面スロットアンテナが記載されている。
また、特許文献2には、熱硬化性樹脂の硬化体中にフィラーが分散した発泡体であり、周波数1GHzにおける比誘電率が4以下であるものが記載されている。
また、特許文献2には、熱硬化性樹脂の硬化体中にフィラーが分散した発泡体であり、周波数1GHzにおける比誘電率が4以下であるものが記載されている。
しかしながら、上記特許文献1及び2に記載された発泡シート及び発泡体は、誘電率及び誘電損失の低減の点、電波の散乱を抑制する点、耐熱性を更に向上させる点等において更に改善の余地がある。また、一般に、低誘電率且つ低誘電損失という特性を持つ材料の多くは、フッ素含有ポリマー等の高価なものである。また、樹脂の分子構造を変化させて誘電率や誘電損失を更に低減することは困難である。
そこで、本発明は、上記課題を鑑みて実施されたものであり、電波を送受信する電装機器に用いられ、伝送損失を低減することが可能なスペーサー及びその製造方法、並びに複合体を提供することを目的とする。
本発明者は、上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、スペーサーを樹脂発泡体を含むものとし、発泡体の気泡径、吸水率、及び発泡体の(εr)1/2×tanδ(εrは28GHzにおける発泡体の比誘電率、tanδは28GHzにおける発泡体の誘電正接を表す)を特定の範囲とすることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む発泡体を含み、
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体である場合は、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値Bの割合(B/A)が、0.3以上3.0未満であり、
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体である場合は、前記発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、前記発泡粒子の表面と接している気泡の径の平均値A’に対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A’)が、0.3以上3.0未満であり、
前記樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%以下であり、
前記発泡体の28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、
電波を送受信する電装機器に用いられる
ことを特徴とする、スペーサー。
[2]
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体であり、前記発泡体の最大気泡径が1.500mm以下である、[1]に記載のスペーサー。
[3]
前記発泡体が発泡粒子からなり、前記発泡体の最大気泡径が1.500mm以下である、[1]に記載のスペーサー。
[4]
更に、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A)が、0.3以上3.0未満である、[3]に記載のスペーサー。
[5]
前記電装機器の少なくとも一部と直接的に接触している、[1]~[4]のいずれかに記載のスペーサー。
[6]
前記発泡体のUL-94垂直法(20mm垂直燃焼試験)に準拠して測定される難燃性がV-2以上である、[1]~[5]のいずれかに記載のスペーサー。
[7]
前記発泡体のISO75-1、75-2に準拠して測定される荷重たわみ温度が60℃以上である、[1]~[6]のいずれかに記載のスペーサー。
[8]
前記発泡体中の炭化水素ガスの含有量が1質量%以下である、[1]~[7]のいずれかに記載のスペーサー。
[9]
[1]に記載のスペーサーの製造方法であり、
前記発泡体が発泡粒子からなり、
基材樹脂にガスを圧入した後、放圧を完了してから600秒未満で前記基材樹脂を加温開始する工程を含むことを特徴とする、スペーサーの製造方法。
[10]
[1]~[8]に記載のスペーサーと、0.1mm以上の厚みの樹脂層とを含むことを特徴とする、複合体。
[1]
基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む発泡体を含み、
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体である場合は、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値Bの割合(B/A)が、0.3以上3.0未満であり、
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体である場合は、前記発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、前記発泡粒子の表面と接している気泡の径の平均値A’に対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A’)が、0.3以上3.0未満であり、
前記樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%以下であり、
前記発泡体の28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、
電波を送受信する電装機器に用いられる
ことを特徴とする、スペーサー。
[2]
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体であり、前記発泡体の最大気泡径が1.500mm以下である、[1]に記載のスペーサー。
[3]
前記発泡体が発泡粒子からなり、前記発泡体の最大気泡径が1.500mm以下である、[1]に記載のスペーサー。
[4]
更に、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A)が、0.3以上3.0未満である、[3]に記載のスペーサー。
[5]
前記電装機器の少なくとも一部と直接的に接触している、[1]~[4]のいずれかに記載のスペーサー。
[6]
前記発泡体のUL-94垂直法(20mm垂直燃焼試験)に準拠して測定される難燃性がV-2以上である、[1]~[5]のいずれかに記載のスペーサー。
[7]
前記発泡体のISO75-1、75-2に準拠して測定される荷重たわみ温度が60℃以上である、[1]~[6]のいずれかに記載のスペーサー。
[8]
前記発泡体中の炭化水素ガスの含有量が1質量%以下である、[1]~[7]のいずれかに記載のスペーサー。
[9]
[1]に記載のスペーサーの製造方法であり、
前記発泡体が発泡粒子からなり、
基材樹脂にガスを圧入した後、放圧を完了してから600秒未満で前記基材樹脂を加温開始する工程を含むことを特徴とする、スペーサーの製造方法。
[10]
[1]~[8]に記載のスペーサーと、0.1mm以上の厚みの樹脂層とを含むことを特徴とする、複合体。
本発明によれば、電波を送受信する電装機器に用いられ、伝送損失を低減することが可能なスペーサー及びその製造方法、並びに複合体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」ともいう)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
[スペーサー]
本実施形態のスペーサーは、基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む発泡体を含み、前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体である場合は、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値Bの割合(B/A)が、0.3以上3.0未満であり、前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体である場合は、前記発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、前記発泡粒子の表面と接している気泡の径の平均値A’に対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A’)が、0.3以上3.0未満であり、前記樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%以下であり、前記発泡体の28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、電波を送受信する電装機器に用いられることを特徴とする。
本実施形態のスペーサーは、基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む発泡体を含み、前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体である場合は、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値Bの割合(B/A)が、0.3以上3.0未満であり、前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体である場合は、前記発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、前記発泡粒子の表面と接している気泡の径の平均値A’に対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A’)が、0.3以上3.0未満であり、前記樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%以下であり、前記発泡体の28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、電波を送受信する電装機器に用いられることを特徴とする。
本実施形態のスペーサーは、基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む発泡体を含むことが好ましく、かかる発泡体からなることがより好ましい。
本実施形態のスペーサーは、発泡体を含むことにより、その誘電率及び誘電損失が空気のそれに近づくため、低誘電損失を実現している。
また、実施形態のスペーサーは、樹脂発泡体を含むことにより軽量である。
また、実施形態のスペーサーは、樹脂発泡体を含むことにより軽量である。
本実施形態のスペーサーは、電波を送受信する電装機器に用いられる。本実施形態のスペーサーは、電装機器の断熱性を高めることにより周囲の温度変化による電装機器への影響や結露発生を抑制する観点から、電装機器の少なくとも一部に直接的に接触するように配置されることが好ましい。高周波数帯では水による電波の減衰が大きいため、電装機器に結露水が付着すると、結露水により誘電損失が大きくなる。また、電波の透過性が高く、散乱が起きにくいことから、特に、電波を透過させる目的に用いられるカバー材(レドーム材)に用いることが好ましい。
本実施形態のスペーサーは、機器内部に用いられてもよく、また、機器表面に露出する部分を有する状態で用いられてもよいが、耐衝撃性等の機械強度の点で機器内部に用いられる方が好ましい。ただし、後述の樹脂層とスペーサーとを含む複合体の形態で用いる場合には、機械強度を向上させることが可能であることから、機器表面に露出する部分を有していても好適に使用可能である。
本実施形態のスペーサーは、機器内部に用いられてもよく、また、機器表面に露出する部分を有する状態で用いられてもよいが、耐衝撃性等の機械強度の点で機器内部に用いられる方が好ましい。ただし、後述の樹脂層とスペーサーとを含む複合体の形態で用いる場合には、機械強度を向上させることが可能であることから、機器表面に露出する部分を有していても好適に使用可能である。
本実施形態のスペーサーの形状、大きさ等は、特に限定されず、スペーサーが用いられる電装機器の形状、大きさ等に応じて適宜定められてよい。
[[発泡体]]
本実施形態のスペーサーに含まれる発泡体は、基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む。
本実施形態の発泡体は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む基材樹脂を含み、任意選択的に難燃剤等の添加剤を更に含む樹脂組成物を発泡させたものとしてよい。
発泡体としては、例えば、押出発泡体、射出発泡体、ビーズ発泡体(発泡粒子からなる発泡体)、延伸発泡体、溶剤抽出発泡体等が挙げられ、それぞれ後述する押出発泡法、射出発泡法、ビーズ発泡法、延伸発泡法、溶剤抽出発泡法により製造された発泡体を指す。
発泡体は、独立気泡構造を有するものであっても、連続気泡構造を有するものであってもよいが、気泡径が小さくなりやすく、発泡体の機械的強度を向上させやすく、発泡体への水などの吸水が起きにくい観点から、独立気泡構造を有するものが好ましい。
本実施形態のスペーサーに含まれる発泡体は、基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む。
本実施形態の発泡体は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む基材樹脂を含み、任意選択的に難燃剤等の添加剤を更に含む樹脂組成物を発泡させたものとしてよい。
発泡体としては、例えば、押出発泡体、射出発泡体、ビーズ発泡体(発泡粒子からなる発泡体)、延伸発泡体、溶剤抽出発泡体等が挙げられ、それぞれ後述する押出発泡法、射出発泡法、ビーズ発泡法、延伸発泡法、溶剤抽出発泡法により製造された発泡体を指す。
発泡体は、独立気泡構造を有するものであっても、連続気泡構造を有するものであってもよいが、気泡径が小さくなりやすく、発泡体の機械的強度を向上させやすく、発泡体への水などの吸水が起きにくい観点から、独立気泡構造を有するものが好ましい。
基材樹脂の含有量は、樹脂組成物を100質量%として、好適には20質量%以上であり、より好適には40質量%以上であり、更に好適には60質量%以上であり、特に好適には70質量%以上であり、また、好適には100%以下であり、より好適には95%以下である。
熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド系樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、ナイロン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、高分子液晶樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられ、耐熱性、経済性、発泡性の観点からは、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。特に、本発明の発泡体に好適な基材樹脂としては、極性が小さい樹脂や、密度が小さい樹脂が好ましく、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリフェニレンエーテル(PPE)系樹脂は、下記一般式(1)で表される重合体であってよい。
ここで、式(1)中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、又はハロゲンと一般式(1)中のベンゼン環との間に少なくとも2個の炭素原子を有するハロアルキル基若しくはハロアルコキシ基で第3α-炭素原子を含まないもの、を示す。また、式(1)中、nは、重合度を表す整数である。
ここで、式(1)中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、又はハロゲンと一般式(1)中のベンゼン環との間に少なくとも2個の炭素原子を有するハロアルキル基若しくはハロアルコキシ基で第3α-炭素原子を含まないもの、を示す。また、式(1)中、nは、重合度を表す整数である。
ポリフェニレンエーテル系樹脂の例としては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジエチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-エチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジプロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジブチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジラウリル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジフェニル-1,4-ジフェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジメトキシ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジエトキシ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メトキシ-6-エトキシ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-ステアリルオキシ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジクロロ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-フェニル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジベンジル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エトキシ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-クロロ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジブロモ-1,4-フェニレン)エーテル等が挙げられるが、これに限定されるものではない。この中でも特に、R1及びR2が炭素数1~4のアルキル基であり、R3及びR4が水素若しくは炭素数1~4のアルキル基のものが好ましい。
これらは一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態におけるポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量は、基材樹脂100質量%に対して、20~80質量%であることが好ましく、より好ましくは30~70質量%であり、更に好ましくは35~60質量%である。PPE系樹脂の含有量が20質量%以上の場合、優れた耐熱性や難燃性を得やすくなるとともに、比誘電率(εr)や誘電正接(tanδ)を低減しやすい。また、PPE系樹脂の含有量が80質量%以下の場合、優れた加工性を得やすくなる。
ポリフェニレンエーテル系樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、20,000~60,000であることが好ましい。
なお、重量平均分子量(Mw)は、樹脂についてゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定を行い、クロマトグラムのピークの分子量を、市販の標準ポリスチレンについての測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた重量平均分子量をいう。
なお、重量平均分子量(Mw)は、樹脂についてゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定を行い、クロマトグラムのピークの分子量を、市販の標準ポリスチレンについての測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた重量平均分子量をいう。
ポリスチレン系樹脂とは、スチレン及びスチレン誘導体のホモポリマー、スチレン及びスチレン誘導体を主成分(ポリスチレン系樹脂中に50質量%以上含まれる成分)とする共重合体をいう。
スチレン誘導体としては、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、ジフェニルエチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。
スチレン誘導体としては、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、ジフェニルエチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。
ホモポリマーのポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリα-メチルスチレン、ポリクロロスチレン等が挙げられる。
共重合体のポリスチレン系樹脂としては、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-マレイミド共重合体、スチレン-N-フェニルマレイミド共重合体、スチレン-N-アルキルマレイミド共重合体、スチレン-N-アルキル置換フェニルマレイミド共重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メチルアクリレート共重合体、スチレン-メチルメタクリレート共重合体、スチレン-n-アルキルアクリレート共重合体、スチレン-n-アルキルメタクリレート共重合体、エチルビニルベンゼン-ジビニルベンゼン共重合体等の二元共重合体;ABS、ブタジエン-アクリロニトリル-α-メチルベンゼン共重合体等の三元共重合体;スチレングラフトポリエチレン、スチレングラフトエチレン-酢酸ビニル共重合体、(スチレン-アクリル酸)グラフトポリエチレン、スチレングラフトポリアミド等のグラフト共重合体;等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
共重合体のポリスチレン系樹脂としては、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-マレイミド共重合体、スチレン-N-フェニルマレイミド共重合体、スチレン-N-アルキルマレイミド共重合体、スチレン-N-アルキル置換フェニルマレイミド共重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メチルアクリレート共重合体、スチレン-メチルメタクリレート共重合体、スチレン-n-アルキルアクリレート共重合体、スチレン-n-アルキルメタクリレート共重合体、エチルビニルベンゼン-ジビニルベンゼン共重合体等の二元共重合体;ABS、ブタジエン-アクリロニトリル-α-メチルベンゼン共重合体等の三元共重合体;スチレングラフトポリエチレン、スチレングラフトエチレン-酢酸ビニル共重合体、(スチレン-アクリル酸)グラフトポリエチレン、スチレングラフトポリアミド等のグラフト共重合体;等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンとα-オレフィンとの共重合体、プロピレン-エチレン共重合体等の樹脂が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、これらのポリエチレン系樹脂は架橋剤等により適宜架橋構造を有していても良い。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、これらのポリエチレン系樹脂は架橋剤等により適宜架橋構造を有していても良い。
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリアミド共重合体、これらの混合物が挙げられる。ポリアミド系樹脂には、アミノカルボン酸の自己縮合、ラクタムの開環重合、ジアミンとジカルボン酸との重縮合により得られる重合体を含んでよい。
ポリアミドとしては、ジアミンとジカルボン酸との重縮合により得られる、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46、ナイロン1212等、ラクタムの開環重合により得られるナイロン6、ナイロン12等が挙げられる。
ポリアミド共重合体としては、例えば、ナイロン6/66、ナイロン66/6、ナイロン66/610、ナイロン66/612、ナイロン66/6T(Tは、テレフタル酸成分を表す)、ナイロン66/6I(Iは、イソフタル酸成分を表す)、ナイロン6T/6I等が挙げられる。
これらの混合物としては、例えば、ナイロン66とナイロン6との混合物、ナイロン66とナイロン612との混合物、ナイロン66とナイロン610との混合物、ナイロン66とナイロン6Iとの混合物、ナイロン66とナイロン6Tとの混合物等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリアミドとしては、ジアミンとジカルボン酸との重縮合により得られる、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46、ナイロン1212等、ラクタムの開環重合により得られるナイロン6、ナイロン12等が挙げられる。
ポリアミド共重合体としては、例えば、ナイロン6/66、ナイロン66/6、ナイロン66/610、ナイロン66/612、ナイロン66/6T(Tは、テレフタル酸成分を表す)、ナイロン66/6I(Iは、イソフタル酸成分を表す)、ナイロン6T/6I等が挙げられる。
これらの混合物としては、例えば、ナイロン66とナイロン6との混合物、ナイロン66とナイロン612との混合物、ナイロン66とナイロン610との混合物、ナイロン66とナイロン6Iとの混合物、ナイロン66とナイロン6Tとの混合物等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態において、PPE系樹脂以外の上記熱可塑性樹脂の含有量は、発泡体の加工性の観点から、基材樹脂100質量%に対して、10~100質量%であることが好ましく、より好ましくは20~80質量%である。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂等が挙げられ、中でもフェノール樹脂、メラミン樹脂が好ましい。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
添加剤としては、難燃剤、難燃助剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、無機充填剤、滴下防止剤、紫外線吸収剤、光吸収剤、可塑剤、離型剤、染顔料、ゴム成分、上記基材樹脂以外の樹脂等が挙げられ、本発明の効果を損なわない範囲で添加することができる。
添加剤の含有量としては、基材樹脂を100質量部として、好適には0~40質量部であり、より好適には5~30質量部である。
ここで、難燃剤としては、特に限定されないが、有機系難燃剤、無機系難燃剤が挙げられる。
有機系難燃剤としては、臭素化合物に代表されるハロゲン系化合物や、リン系化合物やシリコーン系化合物に代表される非ハロゲン系化合物等が挙げられる。
無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムに代表される金属水酸化物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンに代表されるアンチモン系化合物等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機系難燃剤としては、臭素化合物に代表されるハロゲン系化合物や、リン系化合物やシリコーン系化合物に代表される非ハロゲン系化合物等が挙げられる。
無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムに代表される金属水酸化物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンに代表されるアンチモン系化合物等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記難燃剤の中でも、環境性の観点から、有機系難燃剤の非ハロゲン系難燃剤が好ましく、リン系の難燃剤、シリコーン系の難燃剤がより好ましい。
リン系の難燃剤には、リン又はリン化合物を含むものを用いることができる。リンとしては赤リンが挙げられる。また、リン化合物として、リン酸エステルや、リン原子と窒素原子の結合を主鎖に有するホスファゼン化合物等が挙げられる。
リン酸エステルとしては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジプロピルホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート等が挙げられ、また、これらを各種の置換基で変性したタイプのリン酸エステル化合物や、各種の縮合タイプのリン酸エステル化合物も挙げられる。
この中でも、耐熱性、難燃性、発泡性の観点から、トリフェニルホスフェートや縮合タイプのリン酸エステル化合物が好ましい。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
リン酸エステルとしては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジプロピルホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート等が挙げられ、また、これらを各種の置換基で変性したタイプのリン酸エステル化合物や、各種の縮合タイプのリン酸エステル化合物も挙げられる。
この中でも、耐熱性、難燃性、発泡性の観点から、トリフェニルホスフェートや縮合タイプのリン酸エステル化合物が好ましい。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、シリコーン系難燃剤としては、(モノ又はポリ)オルガノシロキサンが挙げられる。
(モノ又はポリ)オルガノシロキサンとしては、例えば、ジメチルシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のモノオルガノシロキサン;これらを重合して得られるポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン;これらの共重合体等のオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
オルガノポリシロキサンの場合、主鎖や分岐した側鎖の結合基は、水素、アルキル基、フェニル基であり、好ましくはフェニル基、メチル基、エチル基、プロピル基であるが、これに限定されない。末端結合基は、水酸基、アルコキシ基、アルキル基、フェニル基であってよい。シリコーン類の形状にも特に制限はなく、オイル状、ガム状、ワニス状、粉体状、ペレット状などの任意のものが利用可能である。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(モノ又はポリ)オルガノシロキサンとしては、例えば、ジメチルシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のモノオルガノシロキサン;これらを重合して得られるポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン;これらの共重合体等のオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
オルガノポリシロキサンの場合、主鎖や分岐した側鎖の結合基は、水素、アルキル基、フェニル基であり、好ましくはフェニル基、メチル基、エチル基、プロピル基であるが、これに限定されない。末端結合基は、水酸基、アルコキシ基、アルキル基、フェニル基であってよい。シリコーン類の形状にも特に制限はなく、オイル状、ガム状、ワニス状、粉体状、ペレット状などの任意のものが利用可能である。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
難燃剤の含有量としては、添加剤の含有量の範囲内としてよいところ、基材樹脂を100質量部として、好適には0~30質量部であり、より好適には5~25質量部である。添加する難燃剤が多いほど発泡体の難燃性が向上する効果が得られやすいが、一般に難燃剤を添加すると比誘電率や誘電正接を増加させる傾向がある。
また、ゴム成分としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらは、ポリスチレン系樹脂からなる連続相中に粒子状に分散しているものが好ましい。これらゴム成分を添加する方法として、ゴム成分そのものを加えてもよく、スチレン系エラストマーやスチレン-ブタジエン共重合体等の樹脂をゴム成分供給源として用いてもよい。
ゴム成分を添加する場合、ゴム成分の含有量は、添加剤の含有量の範囲内としてよいところ、基材樹脂を100質量部として、0.3~15質量部が好ましく、0.5~8質量部がより好ましく、1~5質量部が更に好ましい。0.3質量部以上であると、樹脂の柔軟性、伸びに優れ、発泡時に発泡セル膜が破膜しにくく、成形加工性や機械強度に優れる発泡体が得られやすい。
ゴム成分を添加する場合、ゴム成分の含有量は、添加剤の含有量の範囲内としてよいところ、基材樹脂を100質量部として、0.3~15質量部が好ましく、0.5~8質量部がより好ましく、1~5質量部が更に好ましい。0.3質量部以上であると、樹脂の柔軟性、伸びに優れ、発泡時に発泡セル膜が破膜しにくく、成形加工性や機械強度に優れる発泡体が得られやすい。
本実施形態において、スペーサーの難燃性を向上させるためには、樹脂組成物に難燃剤をより多く添加する方が好ましいが、難燃剤の添加量が増えると発泡性に悪影響を与える。そのような場合において、樹脂組成物に発泡性を付与させるのにゴム成分は好適に用いられる。特に、常温から徐々に温度を上げ、非溶融状態で樹脂を発泡させるビーズ発泡において、上記ゴム成分は重要である。
(樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率)
一般に、1~300GHz帯の電波を透過させる目的でスペーサーを用いる場合、水分が存在すると電波の誘電損失や屈折、散乱等が顕著に発生することが知られている。特に、電波を送受信する電装機器は、設置環境によっては高温多湿な条件下で使用する場合もあるため、高温多湿環境下でもスペーサーの吸水率を低くすることが必要である。スペーサーを構成する発泡体に用いられる樹脂組成物の吸水率が低いと、このような影響を低減でき、電波送受信の品質を向上させることが可能である。
このような観点から、本実施形態の発泡体に用いられる樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率は、2.2質量%以下であり、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。また、下限値は、特に規定されないが、例えば、0.01質量%以上であることが好ましい。
高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%を超えると、吸水により誘電率や誘電正接が増加することによる誘電損失の増加や、水が局所的に存在する場合には屈折、散乱、反射等が起き、意図した電波透過性を発現しにくくなり、電波を用いた通信品質が悪化する傾向にある。高温多湿下における吸水率が高い樹脂組成物は、一般に、室温(例えば、23℃、相対湿度55%)等の条件における吸水率との差が大きくなりやすく、環境によって通信品質に与える影響が大きく変化しやすい傾向にある。
樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率を下げる方法としては、基材樹脂の極性を下げること、分子鎖末端極性基を低減すること等が挙げられる。好適な樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、高分子液晶樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。中でも、加工性、コスト、難燃性の観点も考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましい。
なお、樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率は、温度60℃、相対湿度85%で測定される吸水率であり、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
一般に、1~300GHz帯の電波を透過させる目的でスペーサーを用いる場合、水分が存在すると電波の誘電損失や屈折、散乱等が顕著に発生することが知られている。特に、電波を送受信する電装機器は、設置環境によっては高温多湿な条件下で使用する場合もあるため、高温多湿環境下でもスペーサーの吸水率を低くすることが必要である。スペーサーを構成する発泡体に用いられる樹脂組成物の吸水率が低いと、このような影響を低減でき、電波送受信の品質を向上させることが可能である。
このような観点から、本実施形態の発泡体に用いられる樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率は、2.2質量%以下であり、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。また、下限値は、特に規定されないが、例えば、0.01質量%以上であることが好ましい。
高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%を超えると、吸水により誘電率や誘電正接が増加することによる誘電損失の増加や、水が局所的に存在する場合には屈折、散乱、反射等が起き、意図した電波透過性を発現しにくくなり、電波を用いた通信品質が悪化する傾向にある。高温多湿下における吸水率が高い樹脂組成物は、一般に、室温(例えば、23℃、相対湿度55%)等の条件における吸水率との差が大きくなりやすく、環境によって通信品質に与える影響が大きく変化しやすい傾向にある。
樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率を下げる方法としては、基材樹脂の極性を下げること、分子鎖末端極性基を低減すること等が挙げられる。好適な樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、高分子液晶樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。中でも、加工性、コスト、難燃性の観点も考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましい。
なお、樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率は、温度60℃、相対湿度85%で測定される吸水率であり、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
(発泡体の発泡倍率)
本実施形態の発泡体は、発泡倍率が1.5~50cm3/gであることが好ましく、
2.0~30cm3/gであることがより好ましく、3.0~25cm3/gであることが更に好ましい。発泡倍率が上記範囲であると、発泡体において、軽量性や断熱性が向上することに加え、低い誘電率や低い誘電正接を得られるとともに、優れた剛性を維持しやすくなる傾向にある。
なお、発泡倍率は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の発泡体は、発泡倍率が1.5~50cm3/gであることが好ましく、
2.0~30cm3/gであることがより好ましく、3.0~25cm3/gであることが更に好ましい。発泡倍率が上記範囲であると、発泡体において、軽量性や断熱性が向上することに加え、低い誘電率や低い誘電正接を得られるとともに、優れた剛性を維持しやすくなる傾向にある。
なお、発泡倍率は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
(発泡体中の気泡の表層気泡径及び中央部気泡径)
本明細書において、「発泡体の表面と接している気泡」(表層気泡)とは、発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、気泡の輪郭線の一部が、発泡体の表面を示す線と一致する気泡のことを指す。
また、本明細書において、「発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡」(中央部気泡)とは、発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、発泡体の厚みを100%として発泡体の表面から20~80%の厚みの範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡体の表面と接していない(表層気泡ではない)気泡のことを指す。
図1は、本実施形態の発泡体の一例を厚み方向に切断したときの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した画像である。図1において、例えば、気泡2は、その輪郭線の一部が発泡体の表面を示す線1と一致しており、表層気泡である。また、気泡3は、発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲(図示せず)にその少なくとも一部が含まれており、中央部気泡である。
本明細書において、「発泡体の表面と接している気泡」(表層気泡)とは、発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、気泡の輪郭線の一部が、発泡体の表面を示す線と一致する気泡のことを指す。
また、本明細書において、「発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡」(中央部気泡)とは、発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、発泡体の厚みを100%として発泡体の表面から20~80%の厚みの範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡体の表面と接していない(表層気泡ではない)気泡のことを指す。
図1は、本実施形態の発泡体の一例を厚み方向に切断したときの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した画像である。図1において、例えば、気泡2は、その輪郭線の一部が発泡体の表面を示す線1と一致しており、表層気泡である。また、気泡3は、発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲(図示せず)にその少なくとも一部が含まれており、中央部気泡である。
なお、気泡径の測定は、発泡体を厚み方向に切断した断面を走査電子顕微鏡(SEM)を用いて観察したときに、気泡の輪郭線上の2点を結ぶ線分の長さのうち、最も長い線分をその気泡の径として測定する。
表層気泡径の平均値Aは、少なくとも15個の表層気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。また、中央部気泡径の平均値Bは、少なくとも30個の中央部気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。
表層気泡径及び中央部気泡径は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
表層気泡径の平均値Aは、少なくとも15個の表層気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。また、中央部気泡径の平均値Bは、少なくとも30個の中央部気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。
表層気泡径及び中央部気泡径は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の発泡体は、発泡粒子からなる発泡体(ビーズ発泡体)以外の発泡体(例えば、押出発泡体、射出発泡体、延伸発泡体、溶剤抽出発泡体等)である場合に、表層気泡径の平均値Aに対する中央部気泡径の平均値Bの割合(B/A)が、0.3以上3.0以下であり、好ましくは0.5以上2.0未満であり、より好ましくは0.6~1.8である。B/Aが上記範囲である発泡体は、発泡性が均一であるため誘電率の均一性に優れ、電波の屈折や散乱を低減することができる。
(発泡粒子中の気泡の最外層気泡径及び中心気泡径)
本明細書において、「発泡粒子の表面と接している気泡」(最外層気泡)とは、発泡粒子からなる発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、各発泡粒子中にその全体が含まれる気泡のうち、気泡の輪郭線の一部が、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)と一致する気泡のことを指す。
また、本明細書において、「発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡」(中心気泡)とは、発泡粒子からなる発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、各発泡粒子中にその全体が含まれる気泡のうち、発泡粒子の径を100%として発泡粒子の表面から20~80%の径の範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡粒子の表面と接していない(最外層気泡ではない)気泡のことを指す。
図2は、本実施形態の発泡粒子からなる発泡体の一例を厚み方向に切断したときの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した画像である。図2において、例えば、気泡5は、その輪郭線の一部が発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)4と一致しており、最外層気泡である。また、気泡6は、発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲(図示せず)にその少なくとも一部が含まれており、中心気泡である。
なお、発泡粒子からなる発泡体とは、発泡体における発泡粒子(予備発泡粒子由来のもの)が50質量%以上であるものとする。
発泡粒子からなる発泡体は、発泡粒子中に存在する気泡以外は中実であり、発泡粒子間に空間(気泡)は生じないものとしてよい。
本明細書において、「発泡粒子の表面と接している気泡」(最外層気泡)とは、発泡粒子からなる発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、各発泡粒子中にその全体が含まれる気泡のうち、気泡の輪郭線の一部が、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)と一致する気泡のことを指す。
また、本明細書において、「発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡」(中心気泡)とは、発泡粒子からなる発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、各発泡粒子中にその全体が含まれる気泡のうち、発泡粒子の径を100%として発泡粒子の表面から20~80%の径の範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡粒子の表面と接していない(最外層気泡ではない)気泡のことを指す。
図2は、本実施形態の発泡粒子からなる発泡体の一例を厚み方向に切断したときの断面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した画像である。図2において、例えば、気泡5は、その輪郭線の一部が発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)4と一致しており、最外層気泡である。また、気泡6は、発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲(図示せず)にその少なくとも一部が含まれており、中心気泡である。
なお、発泡粒子からなる発泡体とは、発泡体における発泡粒子(予備発泡粒子由来のもの)が50質量%以上であるものとする。
発泡粒子からなる発泡体は、発泡粒子中に存在する気泡以外は中実であり、発泡粒子間に空間(気泡)は生じないものとしてよい。
なお、気泡径の測定は、発泡体を厚み方向に切断した断面を走査電子顕微鏡(SEM)を用いて観察したときに、断面画像から鮮明に全体を観察可能な気泡のみを対象とし、気泡の輪郭線上の2点を結ぶ線分の長さのうち、最も長い線分をその気泡の径として測定する。
最外層気泡径の平均値A’は、少なくとも15個の表層気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。また、中心気泡径の平均値B’は、少なくとも30個の中央部気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。
最外層気泡径及び中心気泡径は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
最外層気泡径の平均値A’は、少なくとも15個の表層気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。また、中心気泡径の平均値B’は、少なくとも30個の中央部気泡の径を測定し、その測定値を平均した値とする。
最外層気泡径及び中心気泡径は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の発泡体は、発泡粒子からなる発泡体である場合に、最外層気泡径の平均値A’に対する中心気泡径の平均値B’の割合(B’/A’)が、0.3以上3.0以下であり、好ましくは0.5以上2.0未満であり、より好ましくは0.6~1.8である。B’/A’が上記範囲である発泡体は、発泡性が均一であるため発泡体内部の誘電率の均一性に優れ、電波の屈折や散乱を低減することができる。
また、本実施形態の発泡体は、発泡粒子からなる発泡体である場合に、表層気泡径の平均値Aに対する中心気泡径の平均値B’の割合(B’/A)が、0.3以上3.0以下であることが好ましく、より好ましくは0.5以上2.0未満であり、更に好ましくは0.6~1.8である。B’/Aが上記範囲である発泡体は、発泡性が均一であるため発泡体表面付近における誘電率の均一性に優れ、電波の屈折や散乱を低減することができる。
また、本実施形態の発泡体は、発泡粒子からなる発泡体である場合に、表層気泡径の平均値Aに対する中心気泡径の平均値B’の割合(B’/A)が、0.3以上3.0以下であることが好ましく、より好ましくは0.5以上2.0未満であり、更に好ましくは0.6~1.8である。B’/Aが上記範囲である発泡体は、発泡性が均一であるため発泡体表面付近における誘電率の均一性に優れ、電波の屈折や散乱を低減することができる。
(発泡体中の気泡の最大気泡径)
本実施形態の発泡体は、発泡体中の気泡の最大気泡径が1.500mm以下であることが好ましく、より好ましくは1.300mm以下であり、更に好ましくは1.000mm以下であり、より更に好ましくは0.800mm以下であり、特に好ましくは0.500mm以下である。高周波数帯では、波長に近い大きさの構造体が存在すると電波の散乱が生じるが、最大気泡径が1.500mm以下であると、発泡体に含まれる気泡の径が小さいため、高周波数帯においても電波の散乱を低減することができる。特に、電波の波長に対して最大気泡径が小さいほど電波の散乱が起きにくくなる。
上記観点より、28GHzにおける発泡体の最大気泡径/波長は、0.15未満であることが好ましく、0.12以下であることがより好ましく、0.10以下であることが更に好ましい。
本明細書において、発泡体中の気泡の「最大気泡径」とは、ビーズ発泡体以外の発泡体については、前述の発泡体の表層気泡径及び中央部気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とする。また、ビーズ発泡体については、前述の発泡体の表層気泡径、発泡粒子の最外層気泡径、及び中心気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とする。
発泡体の最大気泡径を上記範囲に制御する方法としては、例えば、ビーズ発泡体の場合、後述のように基材樹脂へのガスの含浸圧の開放完了から加温(発泡)開始までの時間を短縮することが挙げられ、これにより発泡する際の加温開始時における発泡粒子中のガスの含浸ムラを低減し、発泡体の気泡径を均一にすると共に、気泡径の増大を防ぐことが出来る。また、一般に、発泡体の最大気泡径を低減する方法としては、例えば、発泡工程における基材樹脂中の発泡剤の濃度を高めること、発泡剤が気体の場合には含浸工程において基材樹脂に含浸させる気体の圧力を高めたり温度を下げたりすること、発泡工程における発泡温度を調整すること、基材樹脂の表面張力を調整すること、基材樹脂のガラス転移温度を調整すること等が挙げられる。
本実施形態の発泡体は、発泡体中の気泡の最大気泡径が1.500mm以下であることが好ましく、より好ましくは1.300mm以下であり、更に好ましくは1.000mm以下であり、より更に好ましくは0.800mm以下であり、特に好ましくは0.500mm以下である。高周波数帯では、波長に近い大きさの構造体が存在すると電波の散乱が生じるが、最大気泡径が1.500mm以下であると、発泡体に含まれる気泡の径が小さいため、高周波数帯においても電波の散乱を低減することができる。特に、電波の波長に対して最大気泡径が小さいほど電波の散乱が起きにくくなる。
上記観点より、28GHzにおける発泡体の最大気泡径/波長は、0.15未満であることが好ましく、0.12以下であることがより好ましく、0.10以下であることが更に好ましい。
本明細書において、発泡体中の気泡の「最大気泡径」とは、ビーズ発泡体以外の発泡体については、前述の発泡体の表層気泡径及び中央部気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とする。また、ビーズ発泡体については、前述の発泡体の表層気泡径、発泡粒子の最外層気泡径、及び中心気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とする。
発泡体の最大気泡径を上記範囲に制御する方法としては、例えば、ビーズ発泡体の場合、後述のように基材樹脂へのガスの含浸圧の開放完了から加温(発泡)開始までの時間を短縮することが挙げられ、これにより発泡する際の加温開始時における発泡粒子中のガスの含浸ムラを低減し、発泡体の気泡径を均一にすると共に、気泡径の増大を防ぐことが出来る。また、一般に、発泡体の最大気泡径を低減する方法としては、例えば、発泡工程における基材樹脂中の発泡剤の濃度を高めること、発泡剤が気体の場合には含浸工程において基材樹脂に含浸させる気体の圧力を高めたり温度を下げたりすること、発泡工程における発泡温度を調整すること、基材樹脂の表面張力を調整すること、基材樹脂のガラス転移温度を調整すること等が挙げられる。
(発泡体の比誘電率εr及び誘電正接tanδ)
本実施形態の発泡体は、28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、好ましくは0.010以下であり、より好ましくは0.0080以下である。下限については特に制限はないが、例えば0.00001以上である。一般に、周波数が大きくなるほど誘電体中を電波が通る場合の損失が大きくなる傾向にあり、(εr)1/2×tanδが前記範囲にあると、高周波数帯(1~100GHz)においても低伝送損失を実現することができる。
また、本実施形態の発泡体の28GHzにおける比誘電率εrは、1.00~5.00であることが好ましく、1.00~3.00であることがより好ましい。
また、本実施形態の発泡体の28GHzにおける誘電正接tanδは、0.05以下であることが好ましく、0.03以下であることがより好ましく、0.01以下であることが更に好ましい。
本実施形態の発泡体は、28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、好ましくは0.010以下であり、より好ましくは0.0080以下である。下限については特に制限はないが、例えば0.00001以上である。一般に、周波数が大きくなるほど誘電体中を電波が通る場合の損失が大きくなる傾向にあり、(εr)1/2×tanδが前記範囲にあると、高周波数帯(1~100GHz)においても低伝送損失を実現することができる。
また、本実施形態の発泡体の28GHzにおける比誘電率εrは、1.00~5.00であることが好ましく、1.00~3.00であることがより好ましい。
また、本実施形態の発泡体の28GHzにおける誘電正接tanδは、0.05以下であることが好ましく、0.03以下であることがより好ましく、0.01以下であることが更に好ましい。
(εr)1/2×tanδを上記範囲に制御する方法としては、例えば、比誘電率εr及び/又は誘電正接tanδが低い樹脂を発泡体の基材樹脂として選択すること、発泡体の発泡倍率を高めること、基材樹脂に添加する添加剤を選択すること等が挙げられる。
また、発泡体に用いられる基材樹脂の比誘電率εr及び誘電正接tanδを下げる方法としては、未発泡樹脂の密度が低いもの、未発泡樹脂の極性が低いもの、分子鎖末端極性基が少ないもの等を基材樹脂として選定することが挙げられる。この観点から特に好適な樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、高分子液晶樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。中でも、加工性、コスト、難燃性の観点も考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましい。
なお、比誘電率εr及び誘電正接tanδは、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
また、発泡体に用いられる基材樹脂の比誘電率εr及び誘電正接tanδを下げる方法としては、未発泡樹脂の密度が低いもの、未発泡樹脂の極性が低いもの、分子鎖末端極性基が少ないもの等を基材樹脂として選定することが挙げられる。この観点から特に好適な樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、高分子液晶樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。中でも、加工性、コスト、難燃性の観点も考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましい。
なお、比誘電率εr及び誘電正接tanδは、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
(発泡体の荷重たわみ温度)
本実施形態の発泡体は、ISO75-1、75-2に準拠して測定される荷重たわみ温度(HDT)が60℃以上であることが好ましく、80℃以上がより好ましく、100℃以上が更に好ましい。発泡体の荷重たわみ温度は、製造時に発泡倍率の大小により変化させることができる。発泡体の荷重たわみ温度が60℃以上であると、耐熱性及び構造安定性に優れたスペーサーを得ることができる。
また、荷重たわみ温度は樹脂の種類によっても変化する。このため、荷重たわみ温度が高くなりやすい樹脂(一般にガラス転移温度が高い樹脂)を選定することにより発泡体の荷重たわみ温度を向上させることができる。荷重たわみ温度が高くなりやすい樹脂を発泡体の基材樹脂として使用した場合、成形時の加熱条件や前述のガス含浸条件等にも依存するが、一般に気泡径が小さくなりやすい傾向がある。
なお、荷重たわみ温度は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の発泡体は、ISO75-1、75-2に準拠して測定される荷重たわみ温度(HDT)が60℃以上であることが好ましく、80℃以上がより好ましく、100℃以上が更に好ましい。発泡体の荷重たわみ温度は、製造時に発泡倍率の大小により変化させることができる。発泡体の荷重たわみ温度が60℃以上であると、耐熱性及び構造安定性に優れたスペーサーを得ることができる。
また、荷重たわみ温度は樹脂の種類によっても変化する。このため、荷重たわみ温度が高くなりやすい樹脂(一般にガラス転移温度が高い樹脂)を選定することにより発泡体の荷重たわみ温度を向上させることができる。荷重たわみ温度が高くなりやすい樹脂を発泡体の基材樹脂として使用した場合、成形時の加熱条件や前述のガス含浸条件等にも依存するが、一般に気泡径が小さくなりやすい傾向がある。
なお、荷重たわみ温度は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
(発泡体の難燃性)
本実施形態の発泡体は、UL94規格でV-2以上の難燃性を備えることが好ましく、V-1以上の難燃性を備えることがより好ましく、V-0の難燃性を備えることが更に好ましい。難燃性は、製造時に樹脂の種類や樹脂とともに用いる難燃性の種類及び含有量により変化させることができる。発泡体が高い難燃性を備えることによって、仮に電装機器において短絡(ショート)や爆発等により燃焼が生じたとしても、燃焼の広がりを抑制することができる。
なお、UL94規格による難燃性は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の発泡体は、UL94規格でV-2以上の難燃性を備えることが好ましく、V-1以上の難燃性を備えることがより好ましく、V-0の難燃性を備えることが更に好ましい。難燃性は、製造時に樹脂の種類や樹脂とともに用いる難燃性の種類及び含有量により変化させることができる。発泡体が高い難燃性を備えることによって、仮に電装機器において短絡(ショート)や爆発等により燃焼が生じたとしても、燃焼の広がりを抑制することができる。
なお、UL94規格による難燃性は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
(発泡体の炭化水素ガス含有量)
本実施形態の発泡体は、発泡体中に含まれる炭化水素ガスの含有量が1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以下であり、更に好ましくは0.1質量%以下である。炭化水素ガスの含有量が1質量%以下であると、難燃性が維持しやすくなると共に、発泡体成形後の膨張(後ぶくれ)を抑制することができるため、発泡体の寸法安定性の向上、気泡の均一性の向上、最大気泡径の低減が可能である。
なお、炭化水素ガス含有量は、ガスクロマトグラフィーにより測定することができ、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態の発泡体は、発泡体中に含まれる炭化水素ガスの含有量が1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以下であり、更に好ましくは0.1質量%以下である。炭化水素ガスの含有量が1質量%以下であると、難燃性が維持しやすくなると共に、発泡体成形後の膨張(後ぶくれ)を抑制することができるため、発泡体の寸法安定性の向上、気泡の均一性の向上、最大気泡径の低減が可能である。
なお、炭化水素ガス含有量は、ガスクロマトグラフィーにより測定することができ、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
[発泡体の製造方法]
本実施形態の発泡体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、押出発泡法、射出発泡法、ビーズ発泡法(型内発泡法)、延伸発泡法、溶剤抽出発泡法等が挙げられる。
押出発泡法は、押出機を用いて溶融状態の樹脂に有機又は無機発泡剤を圧入し、押出機出口で圧力を開放することによって、一定の断面形状を有する、板状、シート状、又は柱状の発泡体を得る方法である。
射出発泡法は、発泡性を備える樹脂を射出成形し、金型内にて発泡させることによって、空孔を有する発泡体を得る方法である。
ビーズ発泡法(型内発泡法)は、発泡粒子を型内に充填し、水蒸気等で加熱して発泡粒子を膨張させると同時に発泡粒子同士を熱融着させることによって、発泡体を得る方法である。
延伸発泡法は、予めフィラーなどの添加剤を樹脂中に混錬させておき、樹脂を延伸させることでマイクロボイドを発生させて発泡体を作る方法である。
溶剤抽出発泡法は、樹脂中に所定の溶剤に溶解する添加剤を添加しておき、成形品を所定の溶剤に浸して添加剤を抽出させて発泡体を作る方法である。
本実施形態の発泡体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、押出発泡法、射出発泡法、ビーズ発泡法(型内発泡法)、延伸発泡法、溶剤抽出発泡法等が挙げられる。
押出発泡法は、押出機を用いて溶融状態の樹脂に有機又は無機発泡剤を圧入し、押出機出口で圧力を開放することによって、一定の断面形状を有する、板状、シート状、又は柱状の発泡体を得る方法である。
射出発泡法は、発泡性を備える樹脂を射出成形し、金型内にて発泡させることによって、空孔を有する発泡体を得る方法である。
ビーズ発泡法(型内発泡法)は、発泡粒子を型内に充填し、水蒸気等で加熱して発泡粒子を膨張させると同時に発泡粒子同士を熱融着させることによって、発泡体を得る方法である。
延伸発泡法は、予めフィラーなどの添加剤を樹脂中に混錬させておき、樹脂を延伸させることでマイクロボイドを発生させて発泡体を作る方法である。
溶剤抽出発泡法は、樹脂中に所定の溶剤に溶解する添加剤を添加しておき、成形品を所定の溶剤に浸して添加剤を抽出させて発泡体を作る方法である。
押出発泡の場合、得られる発泡体は板状、シート状等となり、これを加工するには所望の形状に切断する抜き工程や、切り取ったパーツを貼り合わせる熱貼り工程等が必要になる。
一方、ビーズ発泡法の場合、所望の形状の型を作成し、そこに発泡粒子を充填させて成形するため、発泡体をより微細な形状や複雑な形状に成形しやすい。
射出発泡法の場合でも、発泡体を複雑な形状に成形することは可能であるが、ビーズ発泡の場合には、発泡体の発泡倍率を高めやすく、断熱性に加えて柔軟性を発現しやすい。
一方、ビーズ発泡法の場合、所望の形状の型を作成し、そこに発泡粒子を充填させて成形するため、発泡体をより微細な形状や複雑な形状に成形しやすい。
射出発泡法の場合でも、発泡体を複雑な形状に成形することは可能であるが、ビーズ発泡の場合には、発泡体の発泡倍率を高めやすく、断熱性に加えて柔軟性を発現しやすい。
発泡剤としては、特には限定されず、一般的に用いられているガスを使用することができる。
その例として、空気、炭酸ガス、窒素ガス、酸素ガス、アンモニアガス、水素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、ネオンガス等の無機ガス;トリクロロフルオロメタン(R11)、ジクロロジフルオロメタン(R12)、クロロジフルオロメタン(R22)、テトラクロロジフルオロエタン(R112)ジクロロフルオロエタン(R141b)クロロジフルオロエタン(R142b)、ジフルオロエタン(R152a)、HFC-245fa、HFC-236ea、HFC-245ca、HFC-225ca等のフルオロカーボン;プロパン、n-ブタン、i-ブタン、n-ペンタン、i-ペンタン、ネオペンタン等の飽和炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2-メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルn-プロピルケトン、メチルn-ブチルケトン、メチルi-ブチルケトン、メチルn-アミルケトン、メチルn-ヘキシルケトン、エチルn-プロピルケトン、エチルn-ブチルケトン等のケトン類;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、i-プロピルアルコール、ブチルアルコール、i-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール等のアルコール類;蟻酸メチルエステル、蟻酸エチルエステル、蟻酸プロピルエステル、蟻酸ブチルエステル、蟻酸アミルエステル、プロピオン酸メチルエステル、プロピオン酸エチルエステル等のカルボン酸エステル類;塩化メチル、塩化エチル等の塩素化炭化水素類;等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
その例として、空気、炭酸ガス、窒素ガス、酸素ガス、アンモニアガス、水素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、ネオンガス等の無機ガス;トリクロロフルオロメタン(R11)、ジクロロジフルオロメタン(R12)、クロロジフルオロメタン(R22)、テトラクロロジフルオロエタン(R112)ジクロロフルオロエタン(R141b)クロロジフルオロエタン(R142b)、ジフルオロエタン(R152a)、HFC-245fa、HFC-236ea、HFC-245ca、HFC-225ca等のフルオロカーボン;プロパン、n-ブタン、i-ブタン、n-ペンタン、i-ペンタン、ネオペンタン等の飽和炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2-メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルn-プロピルケトン、メチルn-ブチルケトン、メチルi-ブチルケトン、メチルn-アミルケトン、メチルn-ヘキシルケトン、エチルn-プロピルケトン、エチルn-ブチルケトン等のケトン類;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、i-プロピルアルコール、ブチルアルコール、i-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール等のアルコール類;蟻酸メチルエステル、蟻酸エチルエステル、蟻酸プロピルエステル、蟻酸ブチルエステル、蟻酸アミルエステル、プロピオン酸メチルエステル、プロピオン酸エチルエステル等のカルボン酸エステル類;塩化メチル、塩化エチル等の塩素化炭化水素類;等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
難燃性の観点から、発泡剤は可燃性や支燃性がないか又は少ないことが好ましく、ガスの安全性の観点から、無機ガスがより好ましい。また、無機ガスは炭化水素等の有機ガスに比べて樹脂に溶けにくく、発泡工程や成形工程の後に樹脂からガスが抜けやすいので、成形後の発泡体の経時での寸法安定性がより優れる利点もある。更に、無機ガスを用いた場合、残存ガスによる樹脂の可塑化も起こりにくく、熟成等の工程を経ずに、より早い段階から優れた耐熱性を発現しやすいメリットもある。無機ガスの中でも、樹脂への溶解性、取り扱いの容易さの観点から、炭酸ガスが好ましい。また、炭化水素系の有機ガスは一般に可燃性が高く、発泡体中に残存した場合に難燃性が悪化する傾向にある。
本実施形態の発泡体は、前述のビーズ発泡法により製造されることが好ましく、発泡粒子からなることが好ましい。
ビーズ発泡法を用いて成形を行うことによって、スペーサーの賦形性を向上させることができる。
ビーズ発泡法を用いて成形を行うことによって、スペーサーの賦形性を向上させることができる。
ビーズ発泡法に用いる発泡粒子は、基材樹脂に発泡剤を含有(含浸)させて、発泡を生じさせることにより得ることができる。具体的には、例えば、特開平4-372630号公報の実施例1に記載の方法に準じ、基材樹脂(ペレット状、ビーズ状等)を耐圧容器に収容し、容器内の気体を乾燥空気で置換した後、発泡剤(ガス)を圧入して基材樹脂に発泡剤(ガス)を含浸させた後、圧力を開放して圧力容器から発泡炉に基材樹脂ペレットを移送し、基材樹脂ペレットを発泡炉内で攪拌羽を回転させながら加圧水蒸気により加温して発泡させることにより、発泡粒子を製造する方法が挙げられる。
基材樹脂に対して発泡剤(ガス)を含浸させる際の条件は、特には限定されることなく、発泡剤(ガス)の基材樹脂への含浸をより効率的に進める観点から、例えば、含浸圧0.3~30MPa、含浸温度-20~100℃、含浸時間10分~96時間であることが好ましい。また、発泡炉内の加圧水蒸気の最大蒸気圧は、所望の倍率を得やすく外観を良化する観点から、30~700kPa・Gであることが好ましい。
上記発泡粒子の製造方法において、耐圧容器内の放圧(含浸圧の開放)を完了してから発泡炉内で加圧水蒸気により加温を開始するまでの時間は、600秒未満であることが好ましく、300秒以内であることがより好ましく、120秒以内であることが更に好ましく、60秒以内であることが特に好ましい。当該時間が上記範囲内であると、基材樹脂に含浸させたガスが不均一に拡散することを抑制することができるため、気泡径を均一にすると共に、気泡径の増大を防ぐことができる。
基材樹脂に対して発泡剤(ガス)を含浸させる際の条件は、特には限定されることなく、発泡剤(ガス)の基材樹脂への含浸をより効率的に進める観点から、例えば、含浸圧0.3~30MPa、含浸温度-20~100℃、含浸時間10分~96時間であることが好ましい。また、発泡炉内の加圧水蒸気の最大蒸気圧は、所望の倍率を得やすく外観を良化する観点から、30~700kPa・Gであることが好ましい。
上記発泡粒子の製造方法において、耐圧容器内の放圧(含浸圧の開放)を完了してから発泡炉内で加圧水蒸気により加温を開始するまでの時間は、600秒未満であることが好ましく、300秒以内であることがより好ましく、120秒以内であることが更に好ましく、60秒以内であることが特に好ましい。当該時間が上記範囲内であると、基材樹脂に含浸させたガスが不均一に拡散することを抑制することができるため、気泡径を均一にすると共に、気泡径の増大を防ぐことができる。
発泡粒子を用いて発泡体を成形する方法としては、特に限定されないが、例えば、発泡粒子を成形用金型のキャビティ内に充填し、加熱することによって膨張を生じさせると同時に発泡粒子同士を熱融着させた後、冷却により生成物を固化し、成形する方法が挙げられる。発泡粒子の充填方法は、特には限定されず、公知の方法を用いることができる。
発泡粒子を成形用金型のキャビティ内に充填する前に、発泡粒子に対してガスによる加圧処理を行うことが好ましい。発泡粒子の気泡に一定のガス圧力を付与することで、得られる発泡体を構成する発泡粒子同士を強固に融着させ、成形体の剛性や外観を改善することが出来る。加圧処理に用いるガスとしては、特には限定されないが、取り扱い容易性及び経済性の観点から、空気や無機ガスが好ましい。加圧処理の方法としては、特には限定されないが、発泡粒子を加圧容器内に充填後、加圧ガスを導入し、最大圧力0.1~20MPaまで10分~96時間かけて昇圧することにより、該加圧容器内にガスを供給する手法等が挙げられる。
発泡粒子を成形する際の加熱方法は、水蒸気等の熱媒体を用いた加熱、IRヒーター等のヒーターによる加熱、マイクロ波を用いた加熱等が挙げられる。熱媒体を用いた加熱を行う際は、汎用の熱媒体としてよく、樹脂を効率的に加熱する観点から、水蒸気であることが好ましい。
発泡粒子を成形用金型のキャビティ内に充填する前に、発泡粒子に対してガスによる加圧処理を行うことが好ましい。発泡粒子の気泡に一定のガス圧力を付与することで、得られる発泡体を構成する発泡粒子同士を強固に融着させ、成形体の剛性や外観を改善することが出来る。加圧処理に用いるガスとしては、特には限定されないが、取り扱い容易性及び経済性の観点から、空気や無機ガスが好ましい。加圧処理の方法としては、特には限定されないが、発泡粒子を加圧容器内に充填後、加圧ガスを導入し、最大圧力0.1~20MPaまで10分~96時間かけて昇圧することにより、該加圧容器内にガスを供給する手法等が挙げられる。
発泡粒子を成形する際の加熱方法は、水蒸気等の熱媒体を用いた加熱、IRヒーター等のヒーターによる加熱、マイクロ波を用いた加熱等が挙げられる。熱媒体を用いた加熱を行う際は、汎用の熱媒体としてよく、樹脂を効率的に加熱する観点から、水蒸気であることが好ましい。
本実施形態において発泡体を目的の形状に加工する方法としては、特には限定されないが、発泡粒子や溶融樹脂を金型に充填し成形する方法や、鋸刃や型ぬき刃等の刃物により切断する方、ミルにより切削する方法、複数の発泡体を熱や接着剤により接着させる方法等が挙げられる。
本実施形態の発泡体は、単独で使用してもよいし、未発泡樹脂等と組み合わせて使用してもよい。その際、各々成形加工した物を接着して使用してもよいし、一体成形を行ったうえで使用してもよい。
本実施形態の発泡体の形状、大きさ、厚み等は、特に限定されず、スペーサーの形状、大きさ、厚み等に応じて適宜定められてよいが、厚みは、均一な気泡径を得やすい観点から、0.3~300mmの範囲であることが好ましい。
(複合体)
本実施形態の発泡体を含むスペーサーを、例えば、電波を透過させるためのカバー材に用いる場合、機械強度、耐候性、難燃性を向上させる目的で、樹脂層と複合した複合体としてもよい。
複合させるための方法としては、例えば、樹脂層とスペーサーとを粘接着材で貼合する方法等が挙げられる。
本実施形態の発泡体を含むスペーサーを、例えば、電波を透過させるためのカバー材に用いる場合、機械強度、耐候性、難燃性を向上させる目的で、樹脂層と複合した複合体としてもよい。
複合させるための方法としては、例えば、樹脂層とスペーサーとを粘接着材で貼合する方法等が挙げられる。
樹脂層を構成する樹脂としては、機械強度や誘電特性に優れる樹脂が好ましく、例えば、前述の比誘電率εr及び誘電正接tanδを低減させるために好適な樹脂や、機械強度(特に、耐衝撃性)に優れるポリカーボネート、ABS樹脂、ASA樹脂、AES樹脂、AS樹脂、ACS樹脂、AAS樹脂等を用いることが好ましい。
樹脂層は、電波の透過性向上や散乱、屈折などの低減のため、ガラス繊維や炭素繊維を含まないことが好ましい。
また、樹脂層は、機械強度を高めつつ、電波透過性を向上させる観点で、0.1~3mmの厚みが好ましく、より好ましくは0.1~2.0mmである。
樹脂層は、電波の透過性向上や散乱、屈折などの低減のため、ガラス繊維や炭素繊維を含まないことが好ましい。
また、樹脂層は、機械強度を高めつつ、電波透過性を向上させる観点で、0.1~3mmの厚みが好ましく、より好ましくは0.1~2.0mmである。
複合体に用いられるスペーサーに含まれる発泡体は、賦形性が良好であること、発泡体の2次加工が不要なため切断面が露出せず、粉塵等の発生を低減できること、樹脂層とスペーサーとを複合する際に発泡体の切断面に樹脂や粘接着剤が入り込むことを防止し、良好な外観、密着性、電波透過特性が得られることから、ビーズ発泡体であることが好ましい。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
実施例、比較例、及び参考例で用いた評価方法について以下に説明する。
(1)発泡体の発泡倍率
後述の実施例及び比較例で得られた発泡体より、30mm角、10mm厚みを目安にサンプルを切り出し、当該サンプルの質量W(g)を測定し、サンプル体積(cm3)を質量で除した値(V/W)を発泡倍率(cm3/g)とした。
なお、上記切り出しが難しい場合には各実施例及び各比較例と同じ材料を準備してサンプル質量を測定し、水没法により体積を測定し、それぞれの値を使用して密度を算出してもよい。
後述の実施例及び比較例で得られた発泡体より、30mm角、10mm厚みを目安にサンプルを切り出し、当該サンプルの質量W(g)を測定し、サンプル体積(cm3)を質量で除した値(V/W)を発泡倍率(cm3/g)とした。
なお、上記切り出しが難しい場合には各実施例及び各比較例と同じ材料を準備してサンプル質量を測定し、水没法により体積を測定し、それぞれの値を使用して密度を算出してもよい。
(2)発泡体の荷重たわみ温度(HDT)
後述の実施例及び比較例で得られた発泡体の荷重たわみ温度は、ISO75-1、75-2に準拠して、以下に記載のとおり測定した。
まず、後述の実施例及び比較例で得られた発泡体から、長さ80mm×幅13mm×厚み10mmのサンプルを切り出した。得られたサンプルを株式会社東洋精機製作所製のHDT試験装置マシンテスト(型式3M-2)に支点間距離が64mmとなるようにセットした。セットしたサンプルの中央部分に対して、押し込み治具をセットし、0.45MPaの力を加えた状態でオイルバス中に浸漬させた。その後、温度を120℃/時間の速度で上昇させながら、曲げ閾値0.34mmとなるまで押し込み治具が移動した時点でのサンプル温度を荷重たわみ温度(℃)とした。
後述の実施例及び比較例で得られた発泡体の荷重たわみ温度は、ISO75-1、75-2に準拠して、以下に記載のとおり測定した。
まず、後述の実施例及び比較例で得られた発泡体から、長さ80mm×幅13mm×厚み10mmのサンプルを切り出した。得られたサンプルを株式会社東洋精機製作所製のHDT試験装置マシンテスト(型式3M-2)に支点間距離が64mmとなるようにセットした。セットしたサンプルの中央部分に対して、押し込み治具をセットし、0.45MPaの力を加えた状態でオイルバス中に浸漬させた。その後、温度を120℃/時間の速度で上昇させながら、曲げ閾値0.34mmとなるまで押し込み治具が移動した時点でのサンプル温度を荷重たわみ温度(℃)とした。
(3)発泡体の難燃性
後述の実施例及び比較例で得られた発泡体について、米国UL規格のUL-94垂直法(20mm垂直燃焼試験)に準拠した試験を行い、難燃性の評価を行った。
以下に測定方法の詳細を示す。
発泡体から切り出した、長さ125mm、幅13mm、厚さ5mmの試験片を5本用いた。試験片をクランプに垂直に取付け、20mm炎による10秒間接炎を2回行い、その燃焼挙動によりV-0、V-1、V-2の判定を行った。
V-0:1回目、2回目ともに有炎燃焼持続時間は10秒以内、更に2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼時間の合計が30秒以内、更に5本の試験片の有炎燃焼時間の合計が50秒以内、固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない、燃焼落下物による綿着火なし。
V-1:1回目、2回目ともに有炎燃焼持続時間は30秒以内、更に2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼時間の合計が60秒以内、更に5本の試験片の有炎燃焼時間の合計が250秒以内、固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない、燃焼落下物による綿着火なし。
V-2:1回目、2回目ともに有炎燃焼持続時間は30秒以内、更に2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼時間の合計が60秒以内、更に5本の試験片の有炎燃焼時間の合計が250秒以内、固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない、燃焼落下物による綿着火有り。
なお、上記V-0、V-1、V-2のいずれにも該当しないものは不適合(×)とした。
後述の実施例及び比較例で得られた発泡体について、米国UL規格のUL-94垂直法(20mm垂直燃焼試験)に準拠した試験を行い、難燃性の評価を行った。
以下に測定方法の詳細を示す。
発泡体から切り出した、長さ125mm、幅13mm、厚さ5mmの試験片を5本用いた。試験片をクランプに垂直に取付け、20mm炎による10秒間接炎を2回行い、その燃焼挙動によりV-0、V-1、V-2の判定を行った。
V-0:1回目、2回目ともに有炎燃焼持続時間は10秒以内、更に2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼時間の合計が30秒以内、更に5本の試験片の有炎燃焼時間の合計が50秒以内、固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない、燃焼落下物による綿着火なし。
V-1:1回目、2回目ともに有炎燃焼持続時間は30秒以内、更に2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼時間の合計が60秒以内、更に5本の試験片の有炎燃焼時間の合計が250秒以内、固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない、燃焼落下物による綿着火なし。
V-2:1回目、2回目ともに有炎燃焼持続時間は30秒以内、更に2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼時間の合計が60秒以内、更に5本の試験片の有炎燃焼時間の合計が250秒以内、固定用クランプの位置まで燃焼する試料がない、燃焼落下物による綿着火有り。
なお、上記V-0、V-1、V-2のいずれにも該当しないものは不適合(×)とした。
(4)発泡体の最大気泡径、表層気泡径の平均値A、及び中央部気泡径の平均値B、発泡粒子の最外層気泡径の平均値A’及び中心気泡径の平均値B’
実施例及び比較例にて得られた発泡体を厚み方向に切断し、その断面をキーエンス社製3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE-9800を用いて倍率30~400倍の範囲で観察し、後述する発泡体の最大気泡径、表層気泡径の平均値A及び中央部気泡径の平均値B、ビーズ発泡体中の発泡粒子の最外層気泡径の平均値A’及び中心気泡径の平均値B’を求めた。得られた各値から、ビーズ発泡体以外の発泡体についてはB/Aを、ビーズ発泡体についてはB’/A’、B’/Aを算出した。
なお、気泡径を測定する際には、断面画像から鮮明に全体を観察可能な気泡のみを測定対象とし、気泡の輪郭線上の2点を結ぶ線分の長さのうち、最も長い線分をその気泡の径として測定した。また、1つの断面画像内に下記の規定の個数以上の気泡が存在しない場合は、規定の個数以上となるまで断面画像を追加して、測定を実施した。
(4-1)発泡体の最大気泡径
発泡体の最大気泡径(μm)は、ビーズ発泡体以外の発泡体については、下記の発泡体の表層気泡径及び中央部気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とした。また、ビーズ発泡体については、下記の発泡体の表層気泡径、発泡粒子の最外層気泡径、及び中心気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とした。
(4-2)発泡体の表層気泡径の平均値A
発泡体の表層気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、気泡の輪郭線の一部が、発泡体の表面を示す線と一致する気泡のことを指す。この発泡体の表層気泡径を15個以上測定し、その測定値を平均して平均値A(μm)とした。
(4-3)発泡体の中央部気泡径の平均値B
発泡体の中央部気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、発泡体の厚みを100%として発泡体の表面から20~80%の厚みの範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡体の表面と接していない(表層気泡ではない)気泡のことを指す。この発泡体の中央部気泡径を30個以上測定し、その測定値を平均して平均値B(μm)とした。
(4-4)発泡粒子の最外層気泡径の平均値A’
発泡粒子からなる発泡体における発泡粒子の最外層気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、気泡の輪郭線の一部が、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)と一致する気泡を指す。この発泡粒子からなる発泡体における発泡粒子の最外層気泡径を15個以上測定し、その測定値を平均して平均値A’(μm)とした。
(4-5)発泡粒子の中心気泡径の平均値B’
発泡粒子から成る発泡体における発泡粒子の中心気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、発泡粒子の径を100%として発泡粒子の表面から20~80%の径の範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡粒子の表面と接していない(最外層気泡ではない)気泡を指す。この発泡粒子から成る発泡体における発泡粒子の中心気泡径を30個以上測定し、その測定値を平均して平均値B’(μm)とした。
実施例及び比較例にて得られた発泡体を厚み方向に切断し、その断面をキーエンス社製3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE-9800を用いて倍率30~400倍の範囲で観察し、後述する発泡体の最大気泡径、表層気泡径の平均値A及び中央部気泡径の平均値B、ビーズ発泡体中の発泡粒子の最外層気泡径の平均値A’及び中心気泡径の平均値B’を求めた。得られた各値から、ビーズ発泡体以外の発泡体についてはB/Aを、ビーズ発泡体についてはB’/A’、B’/Aを算出した。
なお、気泡径を測定する際には、断面画像から鮮明に全体を観察可能な気泡のみを測定対象とし、気泡の輪郭線上の2点を結ぶ線分の長さのうち、最も長い線分をその気泡の径として測定した。また、1つの断面画像内に下記の規定の個数以上の気泡が存在しない場合は、規定の個数以上となるまで断面画像を追加して、測定を実施した。
(4-1)発泡体の最大気泡径
発泡体の最大気泡径(μm)は、ビーズ発泡体以外の発泡体については、下記の発泡体の表層気泡径及び中央部気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とした。また、ビーズ発泡体については、下記の発泡体の表層気泡径、発泡粒子の最外層気泡径、及び中心気泡径の全ての測定値うち、最も大きい値とした。
(4-2)発泡体の表層気泡径の平均値A
発泡体の表層気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、気泡の輪郭線の一部が、発泡体の表面を示す線と一致する気泡のことを指す。この発泡体の表層気泡径を15個以上測定し、その測定値を平均して平均値A(μm)とした。
(4-3)発泡体の中央部気泡径の平均値B
発泡体の中央部気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡体中にその全体が含まれる気泡のうち、発泡体の厚みを100%として発泡体の表面から20~80%の厚みの範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡体の表面と接していない(表層気泡ではない)気泡のことを指す。この発泡体の中央部気泡径を30個以上測定し、その測定値を平均して平均値B(μm)とした。
(4-4)発泡粒子の最外層気泡径の平均値A’
発泡粒子からなる発泡体における発泡粒子の最外層気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、気泡の輪郭線の一部が、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)と一致する気泡を指す。この発泡粒子からなる発泡体における発泡粒子の最外層気泡径を15個以上測定し、その測定値を平均して平均値A’(μm)とした。
(4-5)発泡粒子の中心気泡径の平均値B’
発泡粒子から成る発泡体における発泡粒子の中心気泡径とは、断面画像において発泡体を厚み方向に切断した断面を観察したときに、発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)で囲まれる各発泡粒子全体が発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、発泡粒子の径を100%として発泡粒子の表面から20~80%の径の範囲内にその少なくとも一部が含まれ、且つ、発泡粒子の表面と接していない(最外層気泡ではない)気泡を指す。この発泡粒子から成る発泡体における発泡粒子の中心気泡径を30個以上測定し、その測定値を平均して平均値B’(μm)とした。
(5)発泡体の比誘電率εr及び誘電正接tanδ
実施例及び比較例に記載の発泡体から450mm×450mm×10mm厚みのサンプルを切り出し、準備した。
続いて、KEYCOM社製周波数変化法誘電率・誘電正接測定装置DPS10-02の誘電体レンズ付き透過減衰測定治具に前記サンプルをセットし、室温(温度26℃、湿度60%)の条件において、透過減衰量と位相変化量を測定した。得られた結果とサンプルの厚みをもとに、透過減衰量と位相変化量の計算値と実測値とのフィッティングを実施し、最も良くフィッティングされたときの比誘電率、誘電正接を求めて、誘電率、誘電正接の測定値とした。
実施例及び比較例に記載の発泡体から450mm×450mm×10mm厚みのサンプルを切り出し、準備した。
続いて、KEYCOM社製周波数変化法誘電率・誘電正接測定装置DPS10-02の誘電体レンズ付き透過減衰測定治具に前記サンプルをセットし、室温(温度26℃、湿度60%)の条件において、透過減衰量と位相変化量を測定した。得られた結果とサンプルの厚みをもとに、透過減衰量と位相変化量の計算値と実測値とのフィッティングを実施し、最も良くフィッティングされたときの比誘電率、誘電正接を求めて、誘電率、誘電正接の測定値とした。
(6)樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率の測定
実施例及び比較例に記載の樹脂組成物(基材樹脂ペレット)及び参考例に記載の樹脂シートの吸水率を、以下の方法に従って測定した。
まず、実施例及び比較例に記載の樹脂組成物(基材樹脂ペレット)を用いて、熱プレス法により厚み0.2~1.0mm×縦100mm×横100mmのシートを作製した。
続いて、上記で得られたシート及び参考例の樹脂シートを60℃のオーブンに1日間投入して乾燥させ、乾燥後の質量を測定した。次に、60℃、相対湿度85%に調整した恒温恒湿槽にて8時間吸水させた。吸水を終了した後、速やかに周囲についた水滴をふき取り、質量を測定した。下記式により吸水率(質量%)を算出した。
吸水率=100×{吸水後の質量-乾燥後の質量(吸水前の質量)}/乾燥後の質量(吸水前の質量)
実施例及び比較例に記載の樹脂組成物(基材樹脂ペレット)及び参考例に記載の樹脂シートの吸水率を、以下の方法に従って測定した。
まず、実施例及び比較例に記載の樹脂組成物(基材樹脂ペレット)を用いて、熱プレス法により厚み0.2~1.0mm×縦100mm×横100mmのシートを作製した。
続いて、上記で得られたシート及び参考例の樹脂シートを60℃のオーブンに1日間投入して乾燥させ、乾燥後の質量を測定した。次に、60℃、相対湿度85%に調整した恒温恒湿槽にて8時間吸水させた。吸水を終了した後、速やかに周囲についた水滴をふき取り、質量を測定した。下記式により吸水率(質量%)を算出した。
吸水率=100×{吸水後の質量-乾燥後の質量(吸水前の質量)}/乾燥後の質量(吸水前の質量)
(7)発泡体中の炭化水素ガスの含有量
実施例及び比較例に記載の発泡体から12mm×12mm×3cmの発泡体を切り出し、その体積と質量を測定した。その後、切り出したサンプルをヘッドスペースボトルに投入し、樹脂が溶融する温度以上(例えば、200℃以上)まで加熱して2時間保温した。その後、ヘッドスペースボトル内の空間部に含まれる気体を収集し、ガスクロマトグラフィー(アジレント社製)により分析して、前記収集した気体中に含まれる炭化水素ガスが、全て発泡体より発生したものとして、発泡体中に含まれる炭化水素ガス量を定量した。
実施例及び比較例に記載の発泡体から12mm×12mm×3cmの発泡体を切り出し、その体積と質量を測定した。その後、切り出したサンプルをヘッドスペースボトルに投入し、樹脂が溶融する温度以上(例えば、200℃以上)まで加熱して2時間保温した。その後、ヘッドスペースボトル内の空間部に含まれる気体を収集し、ガスクロマトグラフィー(アジレント社製)により分析して、前記収集した気体中に含まれる炭化水素ガスが、全て発泡体より発生したものとして、発泡体中に含まれる炭化水素ガス量を定量した。
(7)28GHzにおける電波透過率の測定
実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーの28GHzにおける電波透過率を、以下の方法に従って測定した。
まず、実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーから200mm×200mm×各厚みのサイズでサンプルを準備した。続いて、KEYCOM社製周波数変化法誘電率・誘電正接測定装置DPS10-02の誘電体レンズ付き透過減衰測定治具に前記サンプルをセットし、室温(温度26℃、湿度60%)の条件において、透過減衰量を測定した。測定した透過減衰量(dB)を電波透過率(%)に変換し、電波透過率を算出した。
実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーの28GHzにおける電波透過率を、以下の方法に従って測定した。
まず、実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーから200mm×200mm×各厚みのサイズでサンプルを準備した。続いて、KEYCOM社製周波数変化法誘電率・誘電正接測定装置DPS10-02の誘電体レンズ付き透過減衰測定治具に前記サンプルをセットし、室温(温度26℃、湿度60%)の条件において、透過減衰量を測定した。測定した透過減衰量(dB)を電波透過率(%)に変換し、電波透過率を算出した。
(8)パンクチャー衝撃吸収エネルギーの測定
実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーのパンクチャー衝撃吸収エネルギーを、以下の方法に従って測定した。
まず、実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーから100mm×100mm×各厚みのサイズでサンプルを準備した。続いて、IMATEK社製の衝撃圧縮試験機IM10T-20HVにセットし、JIS K 7211-2に準拠して、20φの半球状ストライカ、錘9.7kg、衝撃速度4.4m/sの条件にて衝撃試験を行った。得られた測定値(Displacement(mm)とForce(kN)のグラフ)よりパンクチャー衝撃吸収エネルギー(J)を算出した。
実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーのパンクチャー衝撃吸収エネルギーを、以下の方法に従って測定した。
まず、実施例で得られた複合体及び参考例3のスペーサーから100mm×100mm×各厚みのサイズでサンプルを準備した。続いて、IMATEK社製の衝撃圧縮試験機IM10T-20HVにセットし、JIS K 7211-2に準拠して、20φの半球状ストライカ、錘9.7kg、衝撃速度4.4m/sの条件にて衝撃試験を行った。得られた測定値(Displacement(mm)とForce(kN)のグラフ)よりパンクチャー衝撃吸収エネルギー(J)を算出した。
(実施例1)
ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)としてS201A(旭化成株式会社製)を60質量%と、非ハロゲン系難燃剤としてビスフェノールA-ビス(ジフェニルホスフェート)(BBP)を15質量%と、ゴム濃度が6質量%の耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIPS)を10質量%と、汎用ポリスチレン樹脂(PS)としてGP685(PSジャパン(株)製)を15質量%とを加え、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。
特開平4-372630号公報の実施例1に記載の方法に準じ、基材樹脂ペレットを耐圧容器に収容し、容器内の気体を乾燥空気で置換した後、発泡剤として二酸化炭素(気体)を注入し、圧力3.0MPa、温度10℃の条件下で3時間かけて基材樹脂ペレットに対して二酸化炭素を含浸させた後、圧力容器から取り出してすぐに基材樹脂ペレットを移送し、基材樹脂ペレットを発泡炉内で攪拌羽を77rpmにて回転させながら最大210kPa・Gの加圧水蒸気により発泡し、発泡粒子を得た。このとき、含浸を終えて放圧を完了した時点から加圧蒸気の導入開始までの時間は10秒であった。また、発泡粒子の炭化水素ガスの含有量を発泡直後にガスクロマトグラフィーにより測定したが、検出限界(0.01質量%)以下であった。
その後、この発泡粒子を容器内に入れ、加圧空気を導入(0.4MPaまで4時間かけて昇圧し、その後0.4MPaで16時間保持)することで、加圧処理を施した。これを、水蒸気孔を有する型内成形金型内に充填し、水蒸気で加熱して発泡粒子を相互に膨張・融着させた後、冷却し、成形金型より取り出して、発泡粒子からなる発泡体のスペーサーを得た。
得られた発泡体(厚み10mm)について、前述の評価方法に従って評価した結果を表1に示す。
表1に記載のとおり、比誘電率εr及び誘電正接tanδが十分に小さく、電磁波の損失を十分に抑制できることが分かった。また、発泡体の「28GHzにおける最大気泡径/電磁波の波長」が0.15未満と十分に小さく、電磁波を送受信する電装機器に適用した場合に電磁波の散乱等による損失を小さくできることが分かった。
ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)としてS201A(旭化成株式会社製)を60質量%と、非ハロゲン系難燃剤としてビスフェノールA-ビス(ジフェニルホスフェート)(BBP)を15質量%と、ゴム濃度が6質量%の耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIPS)を10質量%と、汎用ポリスチレン樹脂(PS)としてGP685(PSジャパン(株)製)を15質量%とを加え、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。
特開平4-372630号公報の実施例1に記載の方法に準じ、基材樹脂ペレットを耐圧容器に収容し、容器内の気体を乾燥空気で置換した後、発泡剤として二酸化炭素(気体)を注入し、圧力3.0MPa、温度10℃の条件下で3時間かけて基材樹脂ペレットに対して二酸化炭素を含浸させた後、圧力容器から取り出してすぐに基材樹脂ペレットを移送し、基材樹脂ペレットを発泡炉内で攪拌羽を77rpmにて回転させながら最大210kPa・Gの加圧水蒸気により発泡し、発泡粒子を得た。このとき、含浸を終えて放圧を完了した時点から加圧蒸気の導入開始までの時間は10秒であった。また、発泡粒子の炭化水素ガスの含有量を発泡直後にガスクロマトグラフィーにより測定したが、検出限界(0.01質量%)以下であった。
その後、この発泡粒子を容器内に入れ、加圧空気を導入(0.4MPaまで4時間かけて昇圧し、その後0.4MPaで16時間保持)することで、加圧処理を施した。これを、水蒸気孔を有する型内成形金型内に充填し、水蒸気で加熱して発泡粒子を相互に膨張・融着させた後、冷却し、成形金型より取り出して、発泡粒子からなる発泡体のスペーサーを得た。
得られた発泡体(厚み10mm)について、前述の評価方法に従って評価した結果を表1に示す。
表1に記載のとおり、比誘電率εr及び誘電正接tanδが十分に小さく、電磁波の損失を十分に抑制できることが分かった。また、発泡体の「28GHzにおける最大気泡径/電磁波の波長」が0.15未満と十分に小さく、電磁波を送受信する電装機器に適用した場合に電磁波の散乱等による損失を小さくできることが分かった。
(実施例2)
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際の加圧水蒸気の最大蒸気圧を260kPa・Gへ変更した以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際の加圧水蒸気の最大蒸気圧を260kPa・Gへ変更した以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例3)
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際の加圧水蒸気の最大蒸気圧を280kPa・Gへ変更した以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際の加圧水蒸気の最大蒸気圧を280kPa・Gへ変更した以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例4)
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際の加圧水蒸気の最大蒸気圧を330kPa・Gへ変更した以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
なお、前記発泡体について、異なる周波数(1GHz、5GHz、28GHz、及び79GHz)における比誘電率、誘電正接を測定した結果を表2に示す。該発泡体は高周波帯(1GHz~100GHz)の範囲において優れた誘電特性を有し、高周波帯に好適に用いられるスペーサーであることが分かった。
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際の加圧水蒸気の最大蒸気圧を330kPa・Gへ変更した以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
なお、前記発泡体について、異なる周波数(1GHz、5GHz、28GHz、及び79GHz)における比誘電率、誘電正接を測定した結果を表2に示す。該発泡体は高周波帯(1GHz~100GHz)の範囲において優れた誘電特性を有し、高周波帯に好適に用いられるスペーサーであることが分かった。
(実施例5)
基材樹脂ペレットの作製工程を以下のとおりに変更した以外は、実施例4と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレット製造工程:
ポリスチレン系樹脂(PS)としてGP685(PSジャパン株式会社製)を60質量%と、ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)としてS201A(旭化成株式会社製)を40質量%とを、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。
基材樹脂ペレットの作製工程を以下のとおりに変更した以外は、実施例4と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレット製造工程:
ポリスチレン系樹脂(PS)としてGP685(PSジャパン株式会社製)を60質量%と、ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)としてS201A(旭化成株式会社製)を40質量%とを、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。
(実施例6)
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際に、含浸圧の開放を完了した時点から加温(加圧蒸気の導入)開始までの時間を60秒へ変更したこと以外は、実施例5と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際に、含浸圧の開放を完了した時点から加温(加圧蒸気の導入)開始までの時間を60秒へ変更したこと以外は、実施例5と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例7)
特開平4-372630号公報の実施例に記載の方法と同様の方法にて発泡粒子(3次発泡粒子)を得た。得られた発泡粒子(3次発泡粒子)の炭化水素ガスの含有量を発泡直後に測定したが、検出限界(0.01質量%)以下であった。得られた発泡粒子を実施例1と同様の方法にて成形して発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
特開平4-372630号公報の実施例に記載の方法と同様の方法にて発泡粒子(3次発泡粒子)を得た。得られた発泡粒子(3次発泡粒子)の炭化水素ガスの含有量を発泡直後に測定したが、検出限界(0.01質量%)以下であった。得られた発泡粒子を実施例1と同様の方法にて成形して発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例8)
特開2006-077218号公報を参考に、以下の手順で発泡体を作製した。
まず、150mmのバレル内径を有するスクリュー型押出機の供給領域に、900kg/時間の速度で、低密度ポリエチレン(PE)(密度922kg/m3、MI=7.0g/10分)を、この樹脂100質量部に対し気泡核形成剤として1.2質量部のタルク粉末(粒径8.0μm)と0.8質量部のガス透過調整剤(ステアリン酸モノグリセリド)とともに供給した。押出機のバレル温度を190~210℃に調整し、押出機の先端に取り付けた発泡剤注入口からn-ブタン100質量%からなる発泡剤をこの樹脂100質量部に対し3質量部を圧入し、当該溶融樹脂組成物と混合して発泡性溶融混合物とした。
この発泡性溶融混合物を押出機の出口に取り付けた冷却装置で108℃まで冷却した後、約4.0mmの平均厚みと約226mm幅の開口部形状を有するオリフィスプレートより、常温、大気圧下の雰囲気中に連続的に押し出して発泡させ、樹脂発泡体の引き取り速度を調整しながら成形して、厚み52mm、幅560mm、長さ1000mm、密度100kg/m3の板状発泡体を得た。この樹脂発泡体中に含まれる炭化水素ガスの含有量は、2.4質量%であった。40℃環境下で3か月保管し、炭化水素ガスの含有量が検出下限以下(0.01質量%)となったことを確認した後に、上記評価を行った。結果を表1に示す。
なお、得られた発泡体は板状発泡体であったため、切削、接着等の2次加工を行うことにより、スペーサーを得た。
特開2006-077218号公報を参考に、以下の手順で発泡体を作製した。
まず、150mmのバレル内径を有するスクリュー型押出機の供給領域に、900kg/時間の速度で、低密度ポリエチレン(PE)(密度922kg/m3、MI=7.0g/10分)を、この樹脂100質量部に対し気泡核形成剤として1.2質量部のタルク粉末(粒径8.0μm)と0.8質量部のガス透過調整剤(ステアリン酸モノグリセリド)とともに供給した。押出機のバレル温度を190~210℃に調整し、押出機の先端に取り付けた発泡剤注入口からn-ブタン100質量%からなる発泡剤をこの樹脂100質量部に対し3質量部を圧入し、当該溶融樹脂組成物と混合して発泡性溶融混合物とした。
この発泡性溶融混合物を押出機の出口に取り付けた冷却装置で108℃まで冷却した後、約4.0mmの平均厚みと約226mm幅の開口部形状を有するオリフィスプレートより、常温、大気圧下の雰囲気中に連続的に押し出して発泡させ、樹脂発泡体の引き取り速度を調整しながら成形して、厚み52mm、幅560mm、長さ1000mm、密度100kg/m3の板状発泡体を得た。この樹脂発泡体中に含まれる炭化水素ガスの含有量は、2.4質量%であった。40℃環境下で3か月保管し、炭化水素ガスの含有量が検出下限以下(0.01質量%)となったことを確認した後に、上記評価を行った。結果を表1に示す。
なお、得られた発泡体は板状発泡体であったため、切削、接着等の2次加工を行うことにより、スペーサーを得た。
(実施例9)
基材樹脂ペレットの作製工程を以下のとおり変更したこと、基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する工程において、加圧水蒸気の最大蒸気圧を70kPa・Gへ変更したこと以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレット製造工程:
ポリスチレン系樹脂(PS)であるGP685(PSジャパン株式会社製)100質量%を、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。
基材樹脂ペレットの作製工程を以下のとおり変更したこと、基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する工程において、加圧水蒸気の最大蒸気圧を70kPa・Gへ変更したこと以外は、実施例1と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレット製造工程:
ポリスチレン系樹脂(PS)であるGP685(PSジャパン株式会社製)100質量%を、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。
(比較例1)
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際に、含浸圧の開放を完了した時点から加温(加圧蒸気の導入)開始までの時間を600秒へ変更したこと以外は、実施例4と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際に、含浸圧の開放を完了した時点から加温(加圧蒸気の導入)開始までの時間を600秒へ変更したこと以外は、実施例4と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例2)
ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)としてS201A(旭化成株式会社製)を60質量%と、非ハロゲン系難燃剤としてビスフェノールA-ビス(ジフェニルホスフェート)(BBP)を15質量%と、ゴム濃度が6質量%の耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIPS)を10質量%と、汎用ポリスチレン樹脂(PS)としてGP685(PSジャパン(株)製)を15質量%とを加え、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。得られた基材樹脂ペレットを型枠内に敷き詰め、270℃の温度で熱プレス法により樹脂シートを得た。
得られた樹脂シートについて、上記評価を行った。結果を表1に示す。
なお、密度測定は、得られた樹脂シートより30mm角、10mm厚みのサンプルを切り出し、当該サンプルの質量W(g)を測定し、質量Wをサンプルの体積V(cm3)で除した値(W/V)を密度(g/cm3)として求めた。
また、HDT測定は、厚みを4mmに変更して行った。比誘電率εr及び誘電正接tanδの測定は、200mm×200mm×3mm厚みのサンプルを切り出して行った。
ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)としてS201A(旭化成株式会社製)を60質量%と、非ハロゲン系難燃剤としてビスフェノールA-ビス(ジフェニルホスフェート)(BBP)を15質量%と、ゴム濃度が6質量%の耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIPS)を10質量%と、汎用ポリスチレン樹脂(PS)としてGP685(PSジャパン(株)製)を15質量%とを加え、押出機にて加熱溶融混練の後に押出し、基材樹脂ペレットを作製した。得られた基材樹脂ペレットを型枠内に敷き詰め、270℃の温度で熱プレス法により樹脂シートを得た。
得られた樹脂シートについて、上記評価を行った。結果を表1に示す。
なお、密度測定は、得られた樹脂シートより30mm角、10mm厚みのサンプルを切り出し、当該サンプルの質量W(g)を測定し、質量Wをサンプルの体積V(cm3)で除した値(W/V)を密度(g/cm3)として求めた。
また、HDT測定は、厚みを4mmに変更して行った。比誘電率εr及び誘電正接tanδの測定は、200mm×200mm×3mm厚みのサンプルを切り出して行った。
(比較例3)
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際に、含浸圧の開放を完了した時点から加温(加圧蒸気の導入)開始までの時間を600秒へ変更したこと以外は、実施例5と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
基材樹脂ペレットから発泡粒子を製造する際に、含浸圧の開放を完了した時点から加温(加圧蒸気の導入)開始までの時間を600秒へ変更したこと以外は、実施例5と同様にして発泡体のスペーサーを作製し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
(参考例1)
ポリエーテルイミドシート(アズワン社製、型番:HJA-A4、厚み225μm×100mm×100mm)のシートについて、高温多湿環境下における吸水率を測定した結果を表1に示す。
ポリエーテルイミドシート(アズワン社製、型番:HJA-A4、厚み225μm×100mm×100mm)のシートについて、高温多湿環境下における吸水率を測定した結果を表1に示す。
(参考例2)
アクリルシート(クラレ社製、CLAREX(登録商標)、厚み500μm×100mm×100mm)のシートについて、高温多湿環境下における吸水率を測定した結果を表1に示す。
アクリルシート(クラレ社製、CLAREX(登録商標)、厚み500μm×100mm×100mm)のシートについて、高温多湿環境下における吸水率を測定した結果を表1に示す。
(実施例21)
実施例4のスペーサーの表面(スキン面)に、樹脂層として、PPE樹脂(ザイロン340Z、旭化成株式会社製)を270℃で熱プレスすることで作製した樹脂シート(厚み0.5mm)を、接着剤(セメダイン社製SX720W)を用いて貼合して複合体を得た。
得られた複合体について、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
実施例4のスペーサーの表面(スキン面)に、樹脂層として、PPE樹脂(ザイロン340Z、旭化成株式会社製)を270℃で熱プレスすることで作製した樹脂シート(厚み0.5mm)を、接着剤(セメダイン社製SX720W)を用いて貼合して複合体を得た。
得られた複合体について、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
(実施例22)
樹脂層の厚みを変更したこと以外は、実施例21と同様の方法で複合体を得た。得られた複合体について、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
樹脂層の厚みを変更したこと以外は、実施例21と同様の方法で複合体を得た。得られた複合体について、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
(実施例23)
実施例4のスペーサーを切断して発泡体の切断面を作製し、発泡体の切断面と樹脂シートとが接着剤を介して貼合されるよう貼合したこと以外は、実施例21と同様の方法で複合体を得た。得られた複合体について、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
尚、接着剤層は平均厚みとして算出したが、切断面へ接着剤が侵入し、厚い部分と薄い部分が混在していた。
実施例4のスペーサーを切断して発泡体の切断面を作製し、発泡体の切断面と樹脂シートとが接着剤を介して貼合されるよう貼合したこと以外は、実施例21と同様の方法で複合体を得た。得られた複合体について、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
尚、接着剤層は平均厚みとして算出したが、切断面へ接着剤が侵入し、厚い部分と薄い部分が混在していた。
(参考例3)
実施例4のスペーサーについて、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
実施例4のスペーサーについて、28GHzにおける電波透過率とパンクチャー衝撃吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
本発明によれば、電波を送受信する電装機器に用いられ、伝送損失が低減されたスペーサーを提供することができる。
1 発泡体の表面を示す線
2、3 気泡
4 発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)
5、6 気泡
2、3 気泡
4 発泡粒子の表面を示す線(発泡粒子の輪郭線)
5、6 気泡
Claims (10)
- 基材樹脂として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を含む発泡体を含み、
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体である場合は、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡体の表面から厚み方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値Bの割合(B/A)が、0.3以上3.0未満であり、
前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体である場合は、前記発泡体の表面から厚み方向に10~90%の範囲に含まれる発泡粒子について、前記発泡粒子の表面と接している気泡の径の平均値A’に対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A’)が、0.3以上3.0未満であり、
前記樹脂組成物の高温多湿環境下における吸水率が2.2質量%以下であり、
前記発泡体の28GHzにおける比誘電率をεr、前記発泡体の28GHzにおける誘電正接をtanδとしたときに、(εr)1/2×tanδが0.0120以下であり、
電波を送受信する電装機器に用いられる
ことを特徴とする、スペーサー。 - 前記発泡体が発泡粒子からなる発泡体以外の発泡体であり、前記発泡体の最大気泡径が1.500mm以下である、請求項1に記載のスペーサー。
- 前記発泡体が発泡粒子からなり、前記発泡体の最大気泡径が1.500mm以下である、請求項1に記載のスペーサー。
- 更に、前記発泡体の表面と接している気泡の径の平均値Aに対する、前記発泡粒子の表面から径方向に20~80%の範囲に含まれる気泡の径の平均値B’の割合(B’/A)が、0.3以上3.0未満である、請求項3に記載のスペーサー。
- 前記電装機器の少なくとも一部と直接的に接触している、請求項1~4のいずれか一項に記載のスペーサー。
- 前記発泡体のUL-94垂直法(20mm垂直燃焼試験)に準拠して測定される難燃性がV-2以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載のスペーサー。
- 前記発泡体のISO75-1、75-2に準拠して測定される荷重たわみ温度が60℃以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載のスペーサー。
- 前記発泡体中の炭化水素ガスの含有量が1質量%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載のスペーサー。
- 請求項1に記載のスペーサーの製造方法であり、
前記発泡体が発泡粒子からなり、
基材樹脂にガスを圧入した後、放圧を完了してから600秒未満で前記基材樹脂を加温開始する工程を含むことを特徴とする、スペーサーの製造方法。 - 請求項1~8に記載のスペーサーと、0.1mm以上の厚みの樹脂層とを含むことを特徴とする、複合体。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001279014A (ja) | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Achilles Corp | 改良された寸法安定性を有する誘電発泡成形品 |
JP2004087638A (ja) | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Hitachi Ltd | 耐熱性多孔質樹脂多層基板 |
JP2004167687A (ja) | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Polyplastics Co | 環状オレフィン系樹脂成形品表面への金属複合方法及び金属複合化環状オレフィン系樹脂成形品 |
JP5156067B2 (ja) | 2010-09-06 | 2013-03-06 | 富士フイルム株式会社 | セルロースアシレートフィルム |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4617597B1 (ja) * | 1967-03-31 | 1971-05-15 | ||
JP3207219B2 (ja) * | 1991-06-20 | 2001-09-10 | 旭化成株式会社 | ポリオレフィン系樹脂の低発泡粒子及びその製造方法 |
JPH07116315B2 (ja) * | 1991-12-04 | 1995-12-13 | 積水化成品工業株式会社 | 予備発泡粒子の製造方法 |
US6335490B1 (en) * | 1995-06-07 | 2002-01-01 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Insulating material for coaxial cable, coaxial cable and method for producing coaxial cable |
JP2006077218A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Asahi Kasei Life & Living Corp | 熱可塑性樹脂押出発泡体及びその製造方法 |
JP4764688B2 (ja) | 2004-10-22 | 2011-09-07 | 日本無線株式会社 | トリプレート型平面スロットアンテナ |
CN102471590B (zh) * | 2009-07-14 | 2015-05-20 | 花王株式会社 | 低介电树脂组合物 |
JP2017186394A (ja) | 2016-04-01 | 2017-10-12 | 住友ベークライト株式会社 | 発泡体および発泡体の製造方法 |
JP2020037601A (ja) * | 2016-12-07 | 2020-03-12 | パナック株式会社 | 低誘電接着層及びその製造方法、並びに、低誘電接着シート |
-
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JP2004167687A (ja) | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Polyplastics Co | 環状オレフィン系樹脂成形品表面への金属複合方法及び金属複合化環状オレフィン系樹脂成形品 |
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