JPWO2016052557A1 - ポリオレフィン系樹脂発泡シート及び粘着テープ - Google Patents
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Abstract
Description
また、前述の電子機器においては、タッチパネル式の表示装置が多く使用されるため、静電気の影響により表示装置等が点灯しなくなる等の不具合が生じやすくなる。したがって、発泡シートは、耐電圧性を有することも求められている。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[2]を要旨とする。
[1]ポリオレフィン系樹脂組成物を発泡したものであり、複数の気泡を有するポリオレフィン系樹脂発泡シートであって、
前記ポリオレフィン系樹脂組成物が、相対的に密度が高いポリオレフィン系樹脂(A)と、相対的に密度が低いポリオレフィン系樹脂(B)とを含有し、前記ポリオレフィン系樹脂(A)及び前記ポリオレフィン系樹脂(B)の加重平均樹脂密度が0.900g/cm3以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の最大気泡径に対するTD方向の破断点強度の比[TD破断点強度/MD最大気泡径]と、TD方向の最大気泡径に対するMD方向の破断点強度の比[MD破断点強度/TD最大気泡径]とが、いずれも45kPa/μm以上である、ポリオレフィン系樹脂発泡シート。
[2]前記[1]に記載されたポリオレフィン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面に粘着剤層を設けた粘着テープ。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートは、ポリオレフィン系樹脂組成物を発泡したものであり、複数の気泡を有するポリオレフィン系樹脂発泡シートであって、前記ポリオレフィン系樹脂組成物が、相対的に密度が高いポリオレフィン系樹脂(A)と、相対的に密度が低いポリオレフィン系樹脂(B)とを含有し、前記ポリオレフィン系樹脂(A)及び前記ポリオレフィン系樹脂(B)の加重平均樹脂密度が0.900g/cm3以下であり、前記ポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の最大気泡径に対するTD方向の破断点強度の比[TD破断点強度/MD最大気泡径]と、TD方向の最大気泡径に対するMD方向の破断点強度の比[MD破断点強度/TD最大気泡径]とが、いずれも45kPa/μm以上であるものである。
なお、本発明において「MD」は、Machine Directionを意味し、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの押出方向等と一致する方向を意味する。また、「TD」は、Transverse Directionを意味し、MDに直交しかつ発泡シートに平行な方向を意味する。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートは、相対的に密度が高いポリオレフィン系樹脂(A)と、相対的に密度が低いポリオレフィン系樹脂(B)とを含有し、前記ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)の加重平均樹脂密度が0.900g/cm3以下であるポリオレフィン系樹脂組成物を用いるものである。
ポリオレフィン系樹脂(B)としては、ポリオレフィン系樹脂(A)よりも密度が低いものであって、例えば、密度0.900g/cm3未満のポリオレフィン系樹脂から選ばれる1種以上が好ましい。ポリオレフィン系樹脂(B)の密度が前記上限値未満であると、柔軟性が向上するため、薄層や狭幅であっても衝撃吸収性及び耐衝撃性が良好になる。このような観点から、ポリオレフィン系樹脂(B)の密度は、0.890g/cm3未満がより好ましく、0.865〜0.885g/cm3が更に好ましい。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートは、これら密度の異なる2種のポリオレフィン系樹脂が混合されたものを用いるため、層間強度等の各種機械強度や柔軟性が向上し、薄層や狭幅であっても、衝撃吸収性及び耐衝撃性が良好になる。
なお、本明細書において加重平均樹脂密度とは、ポリオレフィン系樹脂組成物に含有される量(質量部)を重みとしたポリオレフィン系樹脂(A)とポリオレフィン系樹脂(B)との加重平均樹脂密度である。
一方、ポリオレフィン系樹脂(B)の融点は、80℃未満が好ましく、40〜70℃がより好ましい。
なお、本明細書において、ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)融点は、示差走査熱量分析(DSC)法により測定されたものである。
前記ポリエチレン系樹脂としては、メタロセン化合物、チーグラー・ナッタ化合物、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系樹脂が好ましく、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系樹脂がより好ましい。
ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)のいずれもが、メタロセン化合物の重合触媒を用いて得たものであると、各種機械強度が良好になり、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの各種性能を高めつつ薄肉化することが可能になる。
ここで、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く、1−ヘキセン、1−オクテンが特に好ましい。
ただし、ポリオレフィン系樹脂(A)として用いられるポリエチレン系樹脂は、高圧下、ラジカル重合触媒で製造された低密度ポリエチレン(LDPE)であってもよく、またLDPEと上記した直鎖状低密度ポリエチレンとが併用されてもよい。
本発明において好適なメタロセン化合物の例としては、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が挙げられる。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が挙げられる。
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、均一に延伸できるため、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの厚みを均一にできる。
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。
チーグラー・ナッタ化合物は、トリエチルアルミニウム−四塩化チタン固体複合物であって、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と、有機アルミニウム化合物と、芳香族カルボン酸エステルとを組み合わせる方法(特開昭56−100806号、特開昭56−120712号、特開昭58−104907号の各公報参照)、及びハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させる担持型触媒の方法(特開昭57−63310号、特開昭63−43915号、特開昭63−83116号の各公報参照)等で製造されたものが好ましい。
本発明において用いるポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)の他に、その他のポリオレフィン系樹脂を含んでいてもよい。
その他のポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレンを50質量%以上含有するエチレン−酢酸ビニル共重合体等の他のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。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。ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、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−オクテン等が挙げられ、これらの中では、炭素数6〜12のα−オレフィンが好ましい。
本発明において用いるポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの性能を損なわない範囲で、前記その他の樹脂を含んでいてもよいが、含まないほうがよい。その他の樹脂を含有する場合、その含有量はポリオレフィン系樹脂組成物中、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましい。
また、ポリオレフィン系樹脂(B)の市販品としては、メタロセン重合触媒を用いて製造されたエチレン−1−オクテン共重合体であるダウケミカル社製「アフィニティーEG8200」(密度:0.870g/cm3、DSC法による融点Tm:63℃)、ダウケミカル社製「アフィニティーKC8852」(密度:0.875g/cm3、DSC法による融点Tm:66℃)、ダウケミカル社製「アフィニティーPF1140G」(密度:0.897g/cm3、DSC法による融点Tm:96℃)、ダウケミカル社製「アフィニティーPF8770G1」(密度:0.885g/cm3、DSC法による融点Tm:82℃)が挙げられる。
また、メタロセン重合触媒を用いて製造されたエチレン−1−ヘキセン共重合体である日本ポリエチレン株式会社製「カーネルKF650T」(密度:0.888g/cm3、DSC法による融点Tm:55℃)、日本ポリエチレン株式会社製「カーネルKS240T」(密度:0.880g/cm3、融点(DSC法)Tm:60℃、MFR:2.2)、日本ポリエチレン株式会社製「カーネルKS340T」(密度:0.880g/cm3、DSC法による融点Tm:60℃、MFR:3.5)が挙げられる。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の平均気泡径に対するTD方向の破断点強度の比[TD破断点強度/MD平均気泡径]と、TD方向の平均気泡径に対するMD方向の破断点強度の比[MD破断点強度/TD平均気泡径]は、いずれも80kPa/μm以上であり、85kPa/μm以上が好ましく、90kPa/μm以上がより好ましく、100kPa/μm以上が更に好ましく、110kPa/μm以上がより更に好ましく、120kPa/μm以上がより更に好ましく、130kPa/μm以上がより更に好ましく、そして、500kPa/μm以下が好ましく、450kPa/μm以下がより好ましく、400kPa/μm以下が更に好ましく、350kPa/μm以下がより更に好ましく、300kPa/μm以下がより更に好ましく、具体的には、85〜500kPa/μmが好ましく、90〜500kPa/μmがより好ましく、90〜450kPa/μmが更に好ましく、90〜400kPa/μmがより更に好ましい。前記比が前記範囲内であると、MD方向及びTD方向の耐電圧性のバランスに優れるポリオレフィン系樹脂発泡シートが得られる。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の平均気泡径は、50μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、そして、200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、120μm以下が更に好ましく、110μm以下がより更に好ましく、具体的には、50〜200μmが好ましく、50〜150μmがより好ましく、50〜120μmが更に好ましい。
また、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートのTD方向の平均気泡径は、50μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、そして、200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、120μm以下が更に好ましく、100μm以下がより更に好ましく、90μm以下がより更に好ましく、具体的には、50〜200μmが好ましく、50〜150μmがより好ましく、50〜100μmが更に好ましい。
ポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向及びTD方向の平均気泡径が前記範囲内であると、衝撃吸収性、耐衝撃性及び耐電圧性が向上する。なお、平均気泡径は、後述する実施例の方法に従って測定されたものである。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の最大気泡径に対するTD方向の破断点強度の比[TD破断点強度/MD最大気泡径]と、TD方向の最大気泡径に対するMD方向の破断点強度の比[MD破断点強度/TD最大気泡径]は、いずれも45kPa/μm以上であり、50kPa/μm以上が好ましく、55kPa/μm以上がより好ましく、そして、250kPa/μm以下が好ましく、200kPa/μm以下がより好ましく、150kPa/μm以下が更に好ましく、120kPa/μm以下がより更に好ましく、110kPa/μm以下がより更に好ましく、100kPa/μm以下がより更に好ましく、95kPa/μm以下がより更に好ましく、具体的には、50〜250kPa/μmが好ましく、55〜250kPa/μmがより好ましく、55〜200kPa/μmが更に好ましい。前記比が前記範囲内であると、MD方向及びTD方向の耐電圧性のバランスに優れるポリオレフィン系樹脂発泡シートが得られる。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の最大気泡径は、100μm以上が好ましく、130μm以上がより好ましく、160μm以上が更に好ましく、そして、300μm以下が好ましく、270μm以下がより好ましく、230μm以下が更に好ましく、具体的には、100〜300μmが好ましく、100〜270μmがより好ましく、100〜230μmが更に好ましい。
また、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートのTD方向の最大気泡径は、100μm以上が好ましく、130μm以上がより好ましく、160μm以上が更に好ましく、そして、300μm以下が好ましく、270μm以下がより好ましく、240μm以下が更に好ましく、そして、100〜300μmが好ましく、100〜270μmがより好ましく、100〜240μmが更に好ましい。
ポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向及びTD方向の最大気泡径が前記範囲内であると、衝撃吸収性、耐衝撃性及び耐電圧性が向上する。なお、最大気泡径は、後述する実施例の方法に従って測定されたものである。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートの厚さは、0.02〜1.9mmが好ましく、0.03〜1.0mmがより好ましく、0.04〜0.5mmが更に好ましい。厚さが前記下限値以上であると高い機械強度を確保でき、優れた耐衝撃性と衝撃吸収性を得やすくなる。また、厚さが前記上限値以下であると、ポリオレフィン系樹脂発泡シートを小型化された電子機器に使用しやすくなる。
本発明において、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの密度は、0.30g/cm3以上が好ましく、0.35g/cm3以上がより好ましく、そして、0.85g/cm3以下が好ましく、0.80g/cm3以下がより好ましく、具体的には、0.30〜0.85g/cm3が好ましく、0.35〜0.80g/cm3がより好ましい。密度が前記下限値以上であると、樹脂発泡シートの耐衝撃性が向上する。また、前記上限値以下であると、柔軟性が向上する。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートは、耐衝撃性及び衝撃吸収性を向上させる観点から架橋したものであることが好ましい。架橋する場合、その架橋度(ゲル分率)は、2〜70質量%が好ましく、10〜65質量%がより好ましく、15〜60質量%が更に好ましい。架橋度が前記下限値以上であると、ポリオレフィン系樹脂発泡シートにおいて十分な架橋が形成されて、衝撃吸収性と耐衝撃性の両者を向上させることが可能になる。また、前記上限値以下であると、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの柔軟性を確保し、適切な衝撃吸収性を得ることが可能になる。なお、架橋度は後述する測定方法により測定したゲル分率で表すことができる。
ポリオレフィン系樹脂発泡シートの25%圧縮強度は、特に限定されないが、100kPa以上が好ましく、150kPa以上がより好ましく、200kPa以上が更に好ましく、250kPa以上がより更に好ましく、300kPa以上がより更に好ましく、そして、2,000kPa以下が好ましく、1,800kPa以下がより好ましく、1,600kPa以下が更に好ましく、1,400kPa以下がより更に好ましく、1,200kPa以下がより更に好ましく、1,000kPa以下がより更に好ましく、具体的には、100〜2,000kPaが好ましく、150〜1,800kPaがより好ましい。25%圧縮強度が前記上限値以下であると、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの柔軟性が向上し、テープにした際に被着体への追従性が良好となり電子機器内部に水や空気が侵入しにくいという利点がある。また、25%圧縮強度が前記下限値以上であると、衝撃吸収性と耐衝撃性の両者が向上する。なお、25%圧縮強度は、ポリオレフィン系樹脂発泡シートをJIS K6767に準拠して測定したものをいう。
発泡シートの層間強度は、2,000〜10,000kPaであることが好ましく、2,500〜9,500kPaがより好ましく、更に好ましくは3,000〜9,000kPaである。本発明のように薄厚の発泡シートに衝撃が与えられると、その衝撃力により厚み方向に大きな応力が作用する。そのため、層間強度を前記下限値以上にすると、応力に対する強度が高くなり発泡シートの耐衝撃性が良好になる。また、層間強度を前記上限値以下とすると、発泡シートの柔軟性が維持され、衝撃吸収性やシール性の高い発泡シートを得やすくなる。
なお、本明細書において層間強度とは、厚み方向の引張強度を示す値であって、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートは、多数の気泡を有し、その気泡は独立気泡であることが好ましい。なお、本明細書において、気泡が独立気泡であるとは、全気泡に対する独立気泡の割合(独立気泡率という)が70%以上であることを意味する。
独立気泡率は、JIS K7138(2006)やASTM D2856(1998)に準拠して求める。市販の測定器では、Beckman社製の空気比較比重計「MODEL930」、乾式自動密度計アキュピック1330等が挙げられる。
独立気泡率は、例えば、下記の要領で測定される。ポリオレフィン系樹脂発泡シートから一辺が5cmの平面正方形状で、かつ一定厚みの試験片を切り出す。試験片の厚みを測定し、試験片の見掛け体積V1を算出すると共に試験片の重量W1を測定する。次に、気泡の占める見掛け体積V2を下記式に基づいて算出する。なお、試験片を構成している樹脂の密度は、1g/cm3とする。
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。水中で圧力を解放後、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
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートは、ポリオレフィン系樹脂組成物を一般的な方法で発泡することにより製造することができるものであり、その製造方法に制限はなく、ポリオレフィン系樹脂組成物を必要に応じて架橋した後、発泡することにより製造することもできる。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡シートを架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートとする場合は、例えば、以下の工程(1)〜(3)を有する製造方法により製造することが工業的に有利である。
工程(1):ポリオレフィン系樹脂(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、熱分解型発泡剤、及びその他の添加剤を押出機に供給して溶融混練し、押出機からシート状に押出すことによってシート状にされたポリオレフィン系樹脂組成物を得る工程
工程(2):シート状にされたポリオレフィン系樹脂組成物を架橋する工程
工程(3):架橋させたシート状のポリオレフィン系樹脂組成物を加熱し、熱分解型発泡剤を発泡させて、好ましくはMD方向又はTD方向の何れか一方又は双方に延伸する工程
なお、架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造方法としては、この方法のほかに、国際公開第2005/007731号に記載された方法により製造することも可能である。
ポリオレフィン系樹脂組成物中における熱分解型発泡剤の含有量は、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して1〜12質量部が好ましく、1〜8質量部がより好ましい。熱分解型発泡剤の含有量が上記範囲内であると、ポリオレフィン系樹脂組成物の発泡性が向上し、所望の発泡倍率を有する架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートを得やすくなると共に、耐衝撃性及び衝撃吸収性が向上する。
分解温度調整剤は、熱分解型発泡剤の分解温度を低くしたり、分解速度を速めたり調節するものとして配合されるものであり、具体的な化合物としては、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、尿素等が挙げられる。分解温度調整剤は、発泡シートの表面状態等を調整するために、例えばポリオレフィン系樹脂100質量部に対して0.01〜5質量部配合する。
架橋助剤としては、多官能モノマーを使用することができる。架橋助剤をポリオレフィン系樹脂に添加することによって、後述する工程(2)において照射する電離性放射線量を低減して、電離性放射線の照射に伴う樹脂分子の切断、劣化を防止する。
架橋助剤としては具体的には、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメリット酸トリアリルエステル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリアリルエステル、トリアリルイソシアヌレート等の1分子中に3個の官能基を持つ化合物や、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の1分子中に2個の官能基を持つ化合物、フタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、エチルビニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等が挙げられる。 これらの架橋助剤は、単独で又は2以上を組み合わせて使用する。
架橋助剤の添加量は、樹脂成分100質量部に対して0.2〜10質量部が好ましく、0.3〜5質量部がより好ましく、0.5〜5質量部が更に好ましい。該添加量が0.2質量部以上であると発泡シートが所望する架橋度を安定して得ることが可能となり、10質量部以下であると発泡シートの架橋度の制御が容易となる。
また、酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
なお、ポリオレフィン系樹脂組成物の発泡は、熱分解型発泡剤を用いる例に限定されず、ブタンガス等による物理発泡を用いてもよい。
電離性放射線の照射量は、ゲル分率が2〜70質量%となるように、0.50〜10Mradが好ましく、2.5〜8.0Mradがより好ましい。
本発明の粘着テープは、本発明にかかるポリオレフィン系樹脂発泡シートを基材として用い、ポリオレフィン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面、又は両面に粘着剤層を設けたものである。粘着テープの厚みは、通常0.03〜2.0mm、好ましくは0.03〜1.0mmである。
粘着テープを構成する粘着剤層の厚みは、5〜200μmであることが好ましい。粘着剤層の厚みは、より好ましくは7〜150μmであり、更に好ましくは10〜100μmである。粘着テープを構成する粘着剤層の厚みが5〜200μmの範囲であると、粘着テープの厚み、及び粘着テープが使用される電子機器の厚みが薄くなる。
ポリオレフィン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面に粘着剤を塗布して粘着剤層を積層させる方法としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂発泡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、ポリオレフィン系樹脂発泡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、ポリオレフィン系樹脂発泡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等が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂発泡シート及び粘着テープは、例えば、携帯電話やビデオカメラ等の電子機器本体内で使用されるものであり、より好ましくは携帯電話の表示装置に使用されるものである。
発泡シート及び粘着テープは、例えば2つの部材間に挟み込まれ、厚さ方向に圧縮した状態で使用される。そして、その部材のいずれか一方又は両方に作用される衝撃を吸収する衝撃吸収材、2つの部材間に粉塵等が入り込むのを防止するシール材として使用される。
[測定方法]
本明細書における各物性の測定方法は、次の通りである。
ポリオレフィン系樹脂(A)を構成するポリオレフィン系樹脂、及びポリオレフィン系樹脂(B)を構成するポリオレフィン系樹脂の密度を、各ポリオレフィン系樹脂の質量部を重みとして加重平均し、ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)の加重平均樹脂密度とした。
なお、各ポリオレフィン系樹脂の密度はASTM D792に準拠して測定したものである。
ポリオレフィン系樹脂発泡シートの密度を、JIS K7222に準拠して測定した。なお、発泡倍率は密度の逆数である。
架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートから約50mg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105℃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%)を算出する。
架橋度(質量%)=100×(B/A)
ポリオレフィン系樹脂発泡シートをJIS K6251 4.1に規定されるダンベル状1号形にカットした。これを試料として用い、測定温度23℃で、MD方向及びTD方向の破断点強度をJIS K6767に準拠して測定した。
測定用の発泡体サンプルは50mm四方にカットして液体窒素に1分間浸した後、カミソリ刃でMD方向及び厚さ方向に平行な面に沿って切断した。その後、デジタルマイクロスコープ(キーエンス社製、製品名VHX−900)を用いて200倍の拡大写真を撮り、MD方向における長さ2mm分の切断面に存在する全ての気泡についてMD方向の気泡径を測定した。その操作を5回繰り返し、全てのMD方向気泡径の平均値をMD方向の平均気泡径とした。
発泡体サンプルをTD方向及び厚さ方向に平行な面に沿って切断したこと以外は上記と同様にして、200倍の拡大写真を撮り、TD方向における長さ2mm分の切断面に存在する全ての気泡についてTD方向の気泡径を測定し、その操作を5回繰り返した。その後、全てのTD方向気泡径の平均値をTD方向の平均気泡径とした。
また、測定したMD方向及びTD方向の気泡径のうち、最も大きい気泡の長さをMD方向及びTD方向の最大気泡径とした。
ポリオレフィン系樹脂発泡シートの25%圧縮強度をJIS K6767に準拠して測定した。
発泡シートの25mm角範囲にプライマー(セメダイン株式会社製「PPXプライマー」)を塗布した後、塗布部分の中央に直径5mm分の接着剤(セメダイン株式会社製「PPX」)を滴下した。その後直ちに、接着剤滴下部分に25mm角のアルミ製治具Aを置き、発泡シートと治具Aとを圧着した。その後、治具Aの大きさに沿って発泡シートをカットした。カットした発泡シートの治具Aを接着していない面にプライマーを塗布し、塗布部分の中央に直径5mm分の接着剤を滴下した。その後直ちに、接着剤滴下部分に10mm角のアルミ製治具Bを置き、発泡シートと治具Bとを圧着した。治具Bの周辺にはみ出した接着剤をふき取った後、治具Bの大きさに沿って発泡シートに切り込みを入れた。これを室温で30分間放置することで接着剤を養生し、層間強度測定用サンプルとした。
続いて、1kNのロードセルを設置した試験機(株式会社エー・アンド・デイ製「テンシロン万能材料試験機」)に、発泡シートのシート面が引張方向に対して垂直になるように層間強度測定用サンプルを取り付けた。治具の一方を速度100mm/分で垂直上向きに引っ張り、発泡シートの1cm角の範囲のみを層間剥離させた。このときの最大荷重を測定し、1回目の測定結果とした。同様の操作を3回繰り返し、その平均値を層間強度とした。
なお、層間強度を測定するために使用した試験装置の模式図を図1に示す。
幅0.7mm、長さ100mmのテープ形状の架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートを、2枚のアクリル板の間に厚さ方向に挟み込み、かつ、アクリル板間に配置された2枚のアルミ板で幅方向に挟んだ。これを23℃、50%RHの条件下で耐電圧試験機として菊水電子工業株式会社製「TOS501(最大電圧12kV)」を用いて直流で幅方向に電圧を印加して、その電圧で30秒間通電がなければ0.5kV刻みで印加電圧を上昇させた。通電した時の電圧を測定した後、同様の測定を3回行い、平均値を耐電圧性能の測定値とした。なお、本測定では、電流値が0.1mA以下であるときを通電なしとし、また、MD方向及びTD方向それぞれをテープの幅方向として測定した。
MD方向及びTD方向の測定値のいずれも8.0kV以上であれば、耐電圧性能が良好であるとして「1」と評価した。
MD方向及びTD方向の測定値のいずれか一方が8.0kV未満であれば、耐電圧性能が良好ではないとして「2」と評価した。
(耐衝撃性評価サンプルの調整)
実施例、比較例で得られたポリオレフィン系樹脂発泡シートの両面に下記方法により得られた粘着シートを積層し、ポリオレフィン系樹脂発泡シート基材の両面粘着テープを作成した。
(粘着シートの作製方法)
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、ポリオレフィン発泡体からなる基材の表面と貼り合わせた。次いで、同様の要領で、このポリオレフィン発泡体からなる基材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粘着シートを得た。
図2に、前記両面粘着テープの耐衝撃性試験装置の模式図を示す。得られた両面粘着テープを外径が幅45.7mm、長さ60.7mm、内径が幅44.3mm、長さ59.3mmになるように打ち抜き、幅0.7mmの枠状の試験片を作製した。
次いで、図2(a)に示すように、中央部分に幅38mm、長さ50mmの四角い穴のあいた厚さ2mmのポリカーボネート板3に対して離型紙を剥がした試験片1を四角い穴がほぼ中央に位置するように貼り付けた後、試験片1の上面から幅55mm、長さ65mm、厚さ1mmのポリカーボネート板2を試験片1がほぼ中央に位置するように貼り付け、試験装置を組み立てた。
その後、試験装置の上面に位置するポリカーボネート板側から5kgfの圧力を10秒間加えて上下に位置するポリカーボネート板と試験片とを圧着し、常温で24時間放置した。
図2(b)に示すように、作製した試験装置を裏返して支持台に固定し、四角い穴を通過する大きさの300gの重さの鉄球4を四角い穴を通過するように落とした。鉄球を落とす高さを徐々に高くしていき、鉄球の落下により加わった衝撃により試験片とポリカーボネート板が剥がれた時の鉄球を落した高さを計測し、「0.7mm幅での耐衝撃性[cm]」の結果を得た。
ポリオレフィン系樹脂(A)としての直鎖状低密度ポリエチレン[日本ポリエチレン株式会社製「カーネルKF370」、密度:0.905g/cm3]70質量部、ポリオレフィン系樹脂(B)としての直鎖状低密度ポリエチレン[ダウケミカル社製「アフィニティーKC8852」、密度0.875g/cm3]30質量部、熱分解型発泡剤としてのアゾジカルボンアミド1.0質量部、分解温度調整剤としての酸化亜鉛1.0質量部、及び酸化防止剤としての2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.5質量部で構成されるポリオレフィン系樹脂組成物を、押出機に供給して130℃で溶融混練した後押出成形し、厚み240mmの長尺シート状にした。
次に、上記長尺シート状のポリオレフィン系樹脂組成物の両面に加速電圧500kVの電子線を5.0Mrad照射してポリオレフィン系樹脂組成物を架橋した後、このポリオレフィン系樹脂組成物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、厚み350mmの発泡シートとした。
ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)の配合を表1,2に示すように変更すると共に、架橋時の線量を表1,2の架橋度となるように調整した点を除いて実施例1と同様に実施した。
<ポリオレフィン系樹脂(A)>
メタロセン化合物の重合触媒を用いて得られたエチレン−1−ヘキセン共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン株式会社製「カーネルKF370」、密度:0.905g/cm3、融点(DSC法)Tm:97℃)
<ポリオレフィン系樹脂(B)>
メタロセン化合物の重合触媒を用いて得られたエチレン−1−オクテン共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン(ダウケミカル社製「アフィニティーKC8852」、密度0.875g/cm3、融点(DSC法)Tm:66℃)
Claims (9)
- ポリオレフィン系樹脂組成物を発泡したものであり、複数の気泡を有するポリオレフィン系樹脂発泡シートであって、
前記ポリオレフィン系樹脂組成物が、相対的に密度が高いポリオレフィン系樹脂(A)と、相対的に密度が低いポリオレフィン系樹脂(B)とを含有し、前記ポリオレフィン系樹脂(A)及び前記ポリオレフィン系樹脂(B)の加重平均樹脂密度が0.900g/cm3以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡シートのMD方向の最大気泡径に対するTD方向の破断点強度の比[TD破断点強度/MD最大気泡径]と、TD方向の最大気泡径に対するMD方向の破断点強度の比[MD破断点強度/TD最大気泡径]とが、いずれも45kPa/μm以上である、ポリオレフィン系樹脂発泡シート。 - 前記比[TD破断点強度/MD最大気泡径]と、前記比[MD破断点強度/TD最大気泡径]との平均値が50kPa/μm以上である、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 前記ポリオレフィン系樹脂発泡シートが架橋されたものである、請求項1又は2に記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 前記ポリオレフィン系樹脂(B)に対する前記ポリオレフィン系樹脂(A)の質量比[(A)/(B)]が0.20〜10である、請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 前記ポリオレフィン系樹脂(A)又は前記ポリオレフィン系樹脂(B)のいずれかがポリエチレン系樹脂である、請求項1〜4のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 前記ポリオレフィン系樹脂(A)及び前記ポリオレフィン系樹脂(B)がいずれもポリエチレン系樹脂である、請求項1〜4のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 前記ポリエチレン系樹脂が、メタロセン化合物の重合触媒で重合されたものである、請求項5又は6に記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 前記ポリオレフィン系樹脂(A)が密度0.900g/cm3以上のポリオレフィン系樹脂から選ばれる1種以上であり、前記ポリオレフィン系樹脂(B)が密度0.900g/cm3未満のポリオレフィン系樹脂から選ばれる1種以上である、請求項1〜7のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡シート。
- 請求項1〜8のいずれかに記載されたポリオレフィン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面に粘着剤層を設けた粘着テープ。
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