KR20140071359A - 폴리에스터계 엘라스토머 발포체 - Google Patents

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Abstract

셀 구조가 미세하고 균일한 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 제공한다. 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)에 있어서 166메쉬 체의 잔분은 0.01% 이하인 것이 바람직하다.

Description

폴리에스터계 엘라스토머 발포체{POLYESTER ELASTOMER FOAM}
본 발명은 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 미세하고 균일한 셀 구조를 갖는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에 관한 것이다.
엘라스토머 발포체는, 우수한 쿠션성을 갖고, 시일재, 쿠션재, 패드재 등에 유용하게 사용되고 있다. 예컨대, 휴대 전화나 디지털 카메라 등의 전기 또는 전자 기기의 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등을 위한 방진재(防塵材)나 완충재 등으로서, 폴리에스터계 엘라스토머 발포체가 사용되고 있다.
폴리에스터계 발포체로서, 지방족-방향족 코폴리에스터계 수지 발포체가 알려져 있다(특허문헌 1 및 2 참조). 지방족-방향족 코폴리에스터계 수지 발포체는 기포 조정제가 첨가된 수지를 압출 발포시키는 것에 의해 형성된다. 그러나, 이 형성 방법에서는, 고발포 구조를 얻기 위해서 대량으로 기포 조정제를 첨가하면, 수지의 경화가 생겨, 고발포 구조를 갖는 지방족-방향족 코폴리에스터계 수지 발포체를 얻을 수 없었다.
또한, 밀도가 0.01∼0.6g/cm3인 열가소성 폴리에스터 수지 발포체가 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이 열가소성 폴리에스터 수지 발포체는 각종 발포제에 의해 열가소성 수지를 발포 성형하기 위한 일반적인 성형 방법에 의해 형성되어 있기 때문에, 고발포 구조를 갖는 경우는 없었다. 또한, 조대(粗大) 셀을 포함하고 있어, 각 셀의 크기에 대하여 편차가 크고, 셀 구조가 불균일하였다.
또, 전기 또는 전자 기기를 위한 소형화, 경량화, 박형화에 적합한 열가소성 폴리에스터계 수지 발포체가 알려져 있다(특허문헌 4 참조). 이 열가소성 폴리에스터계 수지 발포체는 분말 입자를 발포 핵제로서 배합한 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포 성형하는 것에 의해 형성되어 있다. 그러나, 해당 분말 입자로서 수산화마그네슘을 이용하고 있기 때문에, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 소량밖에 배합할 수 없어, 미세한 셀 구조를 얻기 곤란한 경우가 있었다. 다량으로 배합하면, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 경화가 생기는 경우가 있었기 때문이다.
일본 특허공개 제2003-41036호 공보 일본 특허공개 제2003-103595호 공보 일본 특허공개 제2000-053796호 공보 일본 특허공개 제2008-45120호 공보
또한, 엘라스토머 발포체에서는, 셀 구조가 불균일하면 조대 셀(예컨대, 셀 직경이 250㎛를 초과하는 셀)을 포함하는 경우가 있고, 조대 셀을 포함하고 있으면 조대 셀로부터 먼지가 파고들어가, 방진성이 저하되는 경우가 있다. 이 때문에, 셀 구조의 균일화가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 셀 구조가 미세하고 균일한 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 제공하는 것에 있다.
그래서, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 발포체의 형성에 이용되는 조성물을, 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리된 수산화물 이외의 무기물을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물로 하면, 발포 시의 기포핵 생성의 촉진에 의해 고발포, 미세 셀화시킬 수 있어, 균일한 셀 구조를 갖는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체가 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 제공한다.
상기 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)에 있어서 166메쉬 체의 잔분은 0.01% 이하인 것이 바람직하다.
상기 표면 처리 가공은 실레인 커플링 처리, 또는 고급 지방산 또는 그의 염에 의한 처리인 것이 바람직하다.
상기 수산화물 이외의 무기물은 경질 클레이 또는 알칼리 토류 금속 탄산염인 것이 바람직하다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물은 상기 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 전량(100중량%)에 대하여 0.1∼20중량% 함유하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 겉보기 밀도가 0.03∼0.3g/cm3이고, 평균 셀 직경이 10∼150㎛이며, 50∼100㎛의 셀 직경을 갖는 셀의 비율이 전체 셀에 대하여 40% 이상인 것이 바람직하다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 50% 압축 시의 반발력이 0.1∼5.0N/cm2인 것이 바람직하다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 고압 가스를 함침시킨 후, 감압하는 공정을 경유하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 가스는 불활성 가스인 것이 바람직하다. 또한, 상기 불활성 가스는 이산화탄소인 것이 바람직하다. 또한, 상기 가스는 초임계 상태인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 부재를 제공한다.
상기 발포 부재는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체 상에 점착제층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 점착제층은 아크릴계 점착제층인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은, 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리된 수산화물 이외의 무기물을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 의해 형성되어 있기 때문에, 미세하고, 균일한 셀 구조를 갖는다.
도 1은 실시예 1의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 발포체 기포부의 확대 화상이다.
도 2는 비교예 1의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 발포체 기포부의 확대 화상이다.
(폴리에스터계 엘라스토머 발포체)
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 적어도 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 것에 의해 형성된다. 본 명세서에서는, 「표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)」을 「본 발명의 무기물」로 칭하는 경우가 있다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머는 폴리에스터계 폴리머를 포함하는 엘라스토머이다. 또한, 상기 폴리에스터계 엘라스토머는 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 구성하는 필수 성분이다. 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 상기 폴리에스터계 엘라스토머의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 전량(100중량%)에 대하여 80중량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90중량% 이상이다. 한편, 상기 폴리에스터계 엘라스토머는, 하나의 폴리머만이 포함되어 있어도 좋고, 둘 이상의 폴리머가 포함되어 있어도 좋다.
폴리에스터계 엘라스토머에 포함되는 폴리에스터계 폴리머로서는, 폴리올 성분과 폴리카복실산 성분의 반응(중축합)에 의한 에스터 결합 부위를 갖는 수지를 적어도 포함하는 폴리머이면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 방향족 다이카복실산(2가 방향족 카복실산)과 다이올 성분의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에스터계 폴리머를 들 수 있다. 한편, 본원에서는 「방향족 다이카복실산과 다이올 성분의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에스터계 폴리머」를 「방향족 폴리에스터계 폴리머」로 칭하는 경우가 있다.
상기 방향족 다이카복실산으로서는, 예컨대 테레프탈산, 아이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌카복실산(예컨대, 2,6-나프탈렌다이카복실산, 1,4-나프탈렌다이카복실산 등), 다이페닐에터다이카복실산, 4,4-바이페닐다이카복실산 등을 들 수 있다. 한편, 방향족 다이카복실산은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
또한, 상기 다이올 성분으로서는, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트라이메틸렌글리콜, 1,4-뷰테인다이올(테트라메틸렌글리콜), 2-메틸-1,3-프로페인다이올, 1,5-펜테인다이올, 2,2-다이메틸-1,3-프로페인다이올(네오펜틸글리콜), 1,6-헥세인다이올, 3-메틸-1,5-펜테인다이올, 2-메틸-2,4-펜테인다이올, 1,7-헵테인다이올, 2,2-다이에틸-1,3-프로페인다이올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로페인다이올, 2-메틸-1,6-헥세인다이올, 1,8-옥테인다이올, 2-뷰틸-2-에틸-1,3-프로페인다이올, 1,3,5-트라이메틸-1,3-펜테인다이올, 1,9-노네인다이올, 2,4-다이에틸-1,5-펜테인다이올, 2-메틸-1,8-옥테인다이올, 1,10-데케인다이올, 2-메틸-1,9-노네인다이올, 1,18-옥타데케인다이올, 다이머 다이올 등의 지방족 다이올; 1,4-사이클로헥세인다이올, 1,3-사이클로헥세인다이올, 1,2-사이클로헥세인다이올, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올, 1,3-사이클로헥세인다이메탄올, 1,2-사이클로헥세인다이메탄올 등의 지환식 다이올; 비스페놀 A, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 비스페놀 S, 비스페놀 S의 에틸렌옥사이드 부가물, 자일릴렌다이올, 나프탈렌다이올 등의 방향족 다이올; 다이에틸렌글리콜, 트라이에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 다이프로필렌글리콜 등의 에터글리콜 등의 다이올 성분 등을 들 수 있다. 또, 상기 다이올 성분은 폴리에터다이올이나 폴리에스터다이올 등의 폴리머 형태의 다이올 성분이어도 좋다. 상기 폴리에터다이올로서는, 예컨대 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 테트라하이드로퓨란 등을 개환 중합시킨 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 이들을 공중합시킨 코폴리에터 등의 폴리에터다이올 등을 들 수 있다. 한편, 상기 다이올 성분은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
이러한 방향족 폴리에스터계 폴리머(방향족 다이카복실산과 다이올 성분의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에스터계 폴리머)로서는, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리뷰틸렌 나프탈레이트, 폴리사이클로헥세인 테레프탈레이트 등의 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지를 2종류 이상 공중합하여 얻어지는 공중합체이어도 좋다. 한편, 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지가 공중합체인 경우, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 형태의 공중합체이어도 좋다.
또한, 상기 폴리에스터계 엘라스토머는, 경질 세그먼트 및 연질 세그먼트의 블록 공중합체인 폴리에스터계 엘라스토머이어도 좋다. 한편, 본원에서는 「경질 세그먼트 및 연질 세그먼트의 블록 공중합체인 폴리에스터계 엘라스토머」를 「HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머」라고 칭하는 경우가 있다.
이러한 HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머로서는, 예컨대 (i) 상기 방향족 다이카복실산과, 상기 다이올 성분 중 하이드록실기와 하이드록실기 사이의 주쇄 중의 탄소수 2∼4의 다이올 성분의 중축합에 의해 형성되는 폴리에스터를 경질 세그먼트로 하고, 상기 방향족 다이카복실산과, 상기 다이올 성분 중 하이드록실기와 하이드록실기 사이의 주쇄 중의 탄소수 5 이상의 다이올 성분의 중축합에 의해 형성되는 폴리에스터를 연질 세그먼트로 하는 폴리에스터·폴리에스터형의 공중합체; (ii) 상기 (i)과 마찬가지의 폴리에스터를 경질 세그먼트로 하고, 상기 폴리에터다이올 등의 폴리에터를 연질 세그먼트로 하는 폴리에스터·폴리에터형의 공중합체; (iii) 상기 (i) 및 (ii)와 마찬가지의 폴리에스터를 경질 세그먼트로 하고, 지방족 폴리에스터를 연질 세그먼트로 하는 폴리에스터·폴리에스터형의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 경질 세그먼트로서 이용되는 폴리에스터로서는, 예컨대 상기 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 등)를 들 수 있다.
상기 지방족 폴리에스터로서는, 예컨대 폴리카프로락톤; 지방족 다이카복실산(예컨대, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산 등)과 상기 다이올 성분의 폴리에스터; 하이드록시카복실산(예컨대, 락트산, 글리콜산, 글리세린산 등)의 축합에 의해서 형성되는 폴리에스터 등을 들 수 있다.
또한, 상기 폴리에스터계 엘라스토머에 상기 HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머가 포함되는 경우, 함께 후술하는 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분이 포함되어 있어도 좋다. 또, 상기 폴리에스터계 엘라스토머에 상기 방향족 폴리에스터계 폴리머가 포함되는 경우, 후술하는 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분이 포함되어 있어도 좋다. 즉, 상기 폴리에스터계 엘라스토머는 상기 방향족 폴리에스터계 폴리머와, 후술하는 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분으로 구성되어 있어도 좋다. 또, 상기 폴리에스터계 엘라스토머에 상기 HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머가 포함되는 경우, 함께 상기 방향족 폴리에스터계 폴리머가 포함되어 있어도 좋다.
한편, 상기 폴리에스터계 엘라스토머의 융점은, 융점을 복수 갖는 경우, 온도가 가장 높은 융점이 채용된다.
이러한 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 천연 고무, 폴리아이소뷰틸렌, 폴리아이소프렌, 클로로프렌 고무, 뷰틸 고무, 나이트릴 뷰틸 고무 등의 천연 또는 합성 고무; 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-다이엔 공중합체, 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체, 폴리뷰텐, 염소화폴리에틸렌 등의 올레핀계 엘라스토머; 스타이렌-뷰타다이엔-스타이렌 공중합체, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 공중합체, 및 그들의 수소 첨가물 등의 스타이렌계 엘라스토머; 폴리아마이드계 엘라스토머; 폴리우레탄계 엘라스토머 등을 들 수 있다. 한편, 상기 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다. 상기 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분은 유리전이온도가 실온 이하(예컨대 20℃ 이하)이기 때문에, 얻어진 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 방진재 또는 시일재로 했을 때의 유연성 및 형상 추종성이 현저히 우수하다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머에, 상기 HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머와 함께, 상기의 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분이 포함되는 경우, 상기의 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분은 HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머 자체가 탄성을 갖기 때문에, 필요에 따라 적절히 포함되어 있으면 좋다.
또한, 상기 폴리에스터계 엘라스토머에, 상기 방향족 폴리에스터계 폴리머와 상기의 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분이 포함되는 경우, 그 혼합 비율(중량비)은, 예컨대 (방향족 폴리에스터계 폴리머)/(고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분) = 1/99∼99/1(바람직하게는 10/90∼90/10, 더 바람직하게는 20/80∼80/20)이다. 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분의 비율이 1중량% 미만이면, 얻어진 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 쿠션성이 저하되기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, 고무 성분 및/또는 열가소성 엘라스토머 성분의 비율이 99중량%를 초과하면, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 발포 시에 가스 방출이 생기기 쉬워져, 고발포 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
또, 상기 폴리에스터계 엘라스토머에, 상기 HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머와 상기 방향족 폴리에스터계 폴리머가 포함되는 경우, 그 혼합 비율(중량비)은, 예컨대 (HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머)/(방향족 폴리에스터계 폴리머) = 50/50∼90/10(바람직하게는 75/25∼85/15)이다. HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머의 비율이 50중량% 미만이면, 얻어진 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 쿠션성이 저하되기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, HS 블록 공중합 폴리에스터계 엘라스토머의 비율이 90중량%를 초과하면, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 발포 시에 가스 방출이 생기기 쉬워져, 고발포 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 형성하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에는, 본 발명의 무기물(표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다))이 필수 성분으로서 포함된다. 본 발명의 무기물은 발포 핵제로서 작용한다. 한편, 본 발명의 무기물은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용된다.
상기 폴리에스터 엘라스토머와 하기 수산화물을 함유하는 수지 조성물을 발포시키는 것에 의해 수지 발포체를 형성하고자 하면, 상기 수산화물의 함유량이 많은 경우, 상기 폴리에스터 엘라스토머와 하기 수산화물의 반응에 의한 경화에 의해 수지 발포체가 형성될 수 없는 경우가 있다. 이러한 경화의 문제를 회피하기 위해서, 본 발명의 수지 발포체에서는 본 발명의 무기물이 이용된다. 한편, 본 발명의 무기물에 있어서의 「수산화물」이란, 「분자 내에 하이드록실기(-OH)를 갖는 무기 화합물」을 말하며, 예컨대 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 등을 들 수 있다.
본 발명의 무기물에 있어서의 무기물로서는, 수산화물 이외인 한 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 클레이(특히, 경질 클레이), 탈크, 실리카, 제올라이트, 알칼리 토류 금속 탄산염(예컨대, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등), 금속 산화물(예컨대, 산화아연, 산화티타늄, 알루미나 등), 금속 분말(예컨대, 철 분말, 구리 분말, 알루미늄 분말, 니켈 분말, 아연 분말, 티타늄 분말 등의 각종 금속 분말, 합금의 분말 등), 마이카, 카본 입자, 유리 섬유, 카본 튜브, 층상(層狀) 규산염, 유리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 클레이, 알칼리 토류 금속 탄산염이 바람직하고, 경질 클레이, 탄산칼슘이 보다 바람직하다.
상기 경질 클레이는 거친 입자를 거의 포함하지 않는 클레이이다. 특히, 상기 경질 클레이는 166메쉬 체의 잔분이 0.01% 이하인 클레이인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 166메쉬 체의 잔분이 0.001% 이하인 클레이이다. 한편, 체의 잔분은 체로 체질했을 때에 통과하지 않고 남은 것의 전체에 대한 비율(중량 기준)이다.
상기 경질 클레이는 산화알루미늄과 산화규소를 필수 성분으로 하여 구성된다. 상기 경질 클레이 중의 산화알루미늄 및 산화규소의 합계의 비율은, 상기 경질 클레이 전량(100중량%)에 대하여 80중량% 이상(예컨대 80∼100중량%)이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90중량% 이상(예컨대 90∼100중량%)이다. 또한, 상기 경질 클레이는 소성되어 있어도 좋다.
상기 경질 클레이의 평균 입자 직경(평균 입경)은, 특별히 한정되지 않지만, 0.1∼10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2∼5.0㎛이며, 더 바람직하게는 0.5∼1.0㎛이다.
본 발명의 무기물의 표면 처리에 이용되는 표면 처리제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 표면 가공 처리를 실시하는 것에 의해 폴리에스터와의 친화성이 좋아져, 발포 시, 성형 시, 혼련 시, 연신 시 등에 보이드가 발생하지 않고, 발포 시에 셀이 파포(破泡)되지 않는다는 효과를 얻는 점에서, 알루미늄계 화합물, 실레인계 화합물, 티타네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아이소사이아네이트계 화합물, 고급 지방산 또는 그의 염, 및 인산에스터류를 바람직하게 들 수 있고, 실레인계 화합물(특히 실레인 커플링제), 고급 지방산 또는 그의 염(특히 스테아르산)을 보다 바람직하게 들 수 있다. 한편, 상기 표면 처리제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용된다.
즉, 본 발명의 무기물에 있어서의 표면 처리 가공은 실레인 커플링 처리, 또는 고급 지방산 또는 그의 염에 의한 처리인 것이 특히 바람직하다.
상기 알루미늄계 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 알루미늄계 커플링제가 바람직하다. 상기 알루미늄계 커플링제로서는, 예컨대 아세트알콕시알루미늄다이아이소프로필레이트, 알루미늄에틸레이트, 알루미늄아이소프로필레이트, 모노sec-뷰톡시알루미늄다이아이소프로필레이트, 알루미늄sec-뷰틸레이트, 에틸아세트아세테이트알루미늄다이아이소프로필레이트, 알루미늄트리스(에틸아세트아세테이트), 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세트아세테이트), 알루미늄트리스(아세틸아세토네이트), 환상 알루미늄옥사이드아이소프로필레이트, 환상 알루미늄옥사이드아이소스테아레이트 등을 들 수 있다.
상기 실레인계 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 실레인계 커플링제가 바람직하다. 상기 실레인계 커플링제로서는, 예컨대 바이닐기 함유 실레인계 커플링제, (메트)아크릴로일기 함유 실레인계 커플링제, 아미노기 함유 실레인계 커플링제, 에폭시기 함유 실레인계 커플링제, 머캅토기 함유 실레인계 커플링제, 카복실기 함유 실레인계 커플링제, 할로젠 원자 함유 실레인계 커플링제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 실레인계 커플링제로서는, 예컨대 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐에톡시실레인, 다이메틸바이닐메톡시실레인, 다이메틸바이닐에톡시실레인, 메틸바이닐다이메톡시실레인, 메틸바이닐다이에톡시실레인, 바이닐-트리스(2-메톡시)실레인, 바이닐트라이아세톡시실레인, 2-메타크릴옥시에틸트라이에톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실레인, 3-메타크릴옥시-프로필메틸다이메톡시실레인, 3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 3-아미노프로필트라이에톡시실레인, 2-아미노에틸트라이메톡시실레인, 3-[N-(2-아미노에틸)아미노]프로필트라이메톡시실레인, 3-[N-(2-아미노에틸)아미노]프로필트라이에톡시실레인, 2-[N-(2-아미노에틸)아미노]에틸트라이메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이에톡시실레인, 3-글리시독시-프로필트라이메톡시실레인, 3-글리시독시-프로필메틸다이에톡시실레인, 2-글리시독시-에틸트라이메톡시실레인, 2-글리시독시-에틸트라이에톡시실레인, 3-머캅토프로필트라이메톡시실레인, 카복시메틸트라이에톡시실레인, 3-카복시프로필트라이메톡시실레인, 3-카복시프로필트라이에톡시실레인 등을 들 수 있다.
상기 티타네이트계 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 티타네이트계 커플링제가 바람직하다. 상기 티타네이트계 커플링제로서는, 예컨대 아이소프로필트라이아이소스테아로일티타네이트, 아이소프로필트리스(다이옥틸파이로포스페이트)티타네이트, 아이소프로필트라이(N-아미노에틸-아미노에틸)티타네이트, 아이소프로필트라이데실벤젠설폰일티타네이트, 테트라아이소프로필비스(다이옥틸포스파이트)티타네이트, 테트라옥틸비스(다이트라이데실포스파이트)티타네이트, 테트라(2,2-다이알릴옥시메틸-1-뷰틸)비스(다이-트라이데실)포스파이트티타네이트, 비스(다이옥틸파이로포스페이트)옥시아세테이트티타네이트, 비스(다이옥틸파이로포스페이트)에틸렌티타네이트, 아이소프로필트라이옥타노일티타네이트, 아이소프로필다이메타크릴아이소스테아로일티타네이트, 아이소프로필아이소스테아로일다이아크릴티타네이트, 아이소프로필트라이(다이옥틸포스페이트)티타네이트, 아이소프로필트라이큐밀페닐티타네이트, 다이큐밀페닐옥시아세테이트티타네이트, 다이아이소스테아로일에틸렌티타네이트 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 에폭시계 수지, 모노에폭시계 화합물이 바람직하다. 상기 에폭시계 수지로서는, 예컨대 비스페놀 A형 에폭시계 수지 등의 글리시딜에터형 에폭시 수지, 글리시딜에스터형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 모노에폭시계 화합물로서는, 예컨대 스타이렌옥사이드, 글리시딜페닐에터, 알릴글리시딜에터, (메트)아크릴산글리시딜, 1,2-에폭시사이클로헥세인, 에피클로로하이드린, 글리시돌 등을 들 수 있다.
상기 아이소사이아네이트계 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 폴리아이소사이아네이트계 화합물, 모노아이소사이아네이트계 화합물이 바람직하다. 상기 폴리아이소사이아네이트계 화합물로서는, 예컨대 테트라메틸렌다이아이소사이아네이트, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트 등의 지방족 다이아이소사이아네이트; 아이소포론다이아이소사이아네이트, 4,4'-다이사이클로헥실메테인다이아이소사이아네이트 등의 지환식 다이아이소사이아네이트; 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트, 2,4-톨릴렌다이아이소사이아네이트, 2,6-톨릴렌다이아이소사이아네이트, 페닐렌다이아이소사이아네이트, 1,5-나프틸렌다이아이소사이아네이트, 자일릴렌다이아이소사이아네이트, 톨루일렌다이아이소사이아네이트 등의 방향족 다이아이소사이아네이트; 이들 다이아이소사이아네이트 화합물과 폴리올 화합물의 반응에 의한 유리 아이소사이아네이트기를 갖는 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 상기 모노아이소사이아네이트계 화합물로서는, 예컨대 페닐아이소사이아네이트, 스테아릴아이소사이아네이트 등을 들 수 있다.
상기 고급 지방산 또는 그의 염으로서는, 예컨대 올레산, 스테아르산, 팔미트산, 라우르산 등의 고급 지방산, 및 해당 고급 지방산의 염(예컨대, 금속염 등)을 들 수 있다. 상기 고급 지방산의 금속염에 있어서의 금속 원자로서는, 예컨대 나트륨 원자, 칼륨 원자 등의 알칼리 금속 원자, 마그네슘 원자, 칼슘 원자 등의 알칼리 토류 금속 원자 등을 들 수 있다.
상기 인산에스터류는 인산 부분 에스터류가 바람직하다. 상기 인산 부분 에스터류로서는, 예컨대 인산(오쏘인산 등)이 부분적으로 알코올 성분(스테아릴알코올 등)에 의해 에스터화(모노 또는 다이에스터화)된 인산 부분 에스터나, 해당 인산 부분 에스터의 염(알칼리 금속 등에 의한 금속염 등) 등을 들 수 있다.
상기 수산화물 이외의 무기물에 상기 표면 처리제에 의해 표면 처리할 때의 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 건식 방법, 습식 방법, 인테그랄 블렌딩 방법 등을 들 수 있다.
상기 수산화물 이외의 무기물에 상기 표면 처리제에 의해 표면 처리할 때의 표면 처리제의 양은, 특별히 한정되지 않지만, 상기 수산화물 이외의 무기물 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3∼8중량부이다.
또한, 본 발명의 무기물의 166메쉬 체의 잔분은, 특별히 한정되지 않지만, 0.01% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001% 이하이다. 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시킬 때에, 거친 입자가 존재하면, 셀의 파포가 발생하기 쉬워지기 때문이다. 이것은, 입자의 크기가 셀 벽의 두께를 초과하는 것에 의한다.
본 발명의 무기물의 평균 입자 직경(평균 입경)은, 특별히 한정되지 않지만, 0.1∼10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2∼5.0㎛이며, 더 바람직하게는 0.5∼1.0㎛이다. 상기 평균 입자 직경이 0.1㎛ 미만이면, 핵제로서 충분히 기능하지 않는 경우가 있다. 한편, 상기 평균 입자 직경이 10㎛를 초과하면 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 발포 성형 시에 가스 방출의 원인이 되는 경우가 있어 바람직하지 않다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중 본 발명의 무기물의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 전량(100중량%)에 대하여 0.1∼20중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10중량%이고, 더 바람직하게는 1∼6중량%이다. 상기 함유량이 0.1중량% 미만이면, 균일한 셀 구조를 갖는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻기 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 상기 함유량이 20중량%를 초과하면, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 점도가 현저히 상승함과 함께, 발포 성형 시에 가스 방출이 발생해 버려, 균일한 셀 구조가 얻어지지 않는 경우가 있다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에는, 본원 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 가교제가 포함되어 있어도 좋다. 상기 가교제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 하이드록실기나 카복실기와 반응하는 가교제가 바람직하고, 예컨대 에폭시계 가교제, 아이소사이아네이트계 가교제, 실란올계 가교제, 멜라민 수지계 가교제, 금속염계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 아미노 수지계 가교제 등을 들 수 있다. 한편, 가교제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
그 중에서도, 상기 가교제로서는 에폭시계 가교제가 바람직하다. 이러한 에폭시계 가교제로서는, 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 솔비톨테트라글리시딜에터, 트라이메틸올프로페인트라이글리시딜에터, 테트라글리시딜-1,3-비스아미노메틸사이클로헥세인, 테트라글리시딜-m-자일렌다이아민, 트라이글리시딜-p-아미노페놀, 하이드로퀴논다이글리시딜에터, 글리세린다이글리시딜에터, 프로필렌글리콜다이글리시딜에터, 폴리프로필렌글리콜다이글리시딜에터, 에틸렌글리콜다이글리시딜에터, 네오펜틸글리콜다이글리시딜에터, 폴리에틸렌글리콜다이글리시딜에터, 다이글리시딜테레프탈레이트, 트라이글리시딜아이소사이아누레이트, 에폭시 변성 아크릴계 폴리머 등을 들 수 있다. 한편, 에폭시계 가교제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 상기 에폭시계 가교제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 압출 조건, 원하는 발포 배율 등에 따라 적절히 선택된다. 예컨대, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 상기 폴리에스터계 엘라스토머 100중량부에 대하여 0.01∼20중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05∼10중량부이다.
또, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에는, 본원 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 결정화 촉진제가 포함되어 있어도 좋다. 상기 결정화 촉진제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 올레핀계 수지를 들 수 있다. 이러한 올레핀계 수지로서는, 분자량 분포가 넓고 또한 고분자량측에 숄더부를 가지는 타입의 수지, 미가교 타입의 수지(약간 가교된 타입의 수지), 장쇄 분기 타입의 수지 등이 바람직하다. 상기 올레핀계 수지로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌과 프로필렌의 공중합체, 에틸렌 또는 프로필렌과 다른 α-올레핀(예컨대, 뷰텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1 등)의 공중합체, 에틸렌과 다른 에틸렌성 불포화 단량체(예컨대, 아세트산바이닐, 아크릴산, 아크릴산에스터, 메타크릴산, 메타크릴산에스터, 바이닐알코올 등)의 공중합체 등을 들 수 있다. 한편, 올레핀계 수지가 공중합체인 경우, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체의 어느 형태의 공중합체이어도 좋다. 또한, 올레핀계 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 결정화 촉진제가 포함되어 있으면, 우수한 성형성이 얻어진다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 상기 결정화 촉진제의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 폴리에스터계 엘라스토머 100중량부에 대하여 0.1∼30중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼15중량부이다.
폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 폴리에스터계 엘라스토머에 의해 구성되어 있기 때문에 연소되기 쉽다는 특성(물론, 결점이기도 하다)을 갖고 있다. 그 때문에, 특히 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 전기 기기 또는 전자 기기 용도 등 난연성의 부여가 불가결한 용도에 이용하는 경우에는, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 난연제가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 난연제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 난연성을 갖고 있는 분말 입자(예컨대, 분말상의 각종 난연제 등)를 들 수 있고, 무기 난연제를 바람직하게 들 수 있다. 상기 무기 난연제로서는, 예컨대 브롬계 난연제, 염소계 난연제, 인계 난연제, 안티몬계 난연제 등이어도 좋지만, 염소계 난연제나 브롬계 난연제는 연소 시에 인체에 대하여 유해하고 기기류에 대하여 부식성을 갖는 가스 성분을 발생하며, 또한 인계 난연제나 안티몬계 난연제는 유해성이나 폭발성 등의 문제가 있기 때문에, 논할로젠-논안티몬계 무기 난연제(할로젠 화합물 및 안티몬 화합물이 포함되어 있지 않은 무기 난연제)가 바람직하다. 해당 논할로젠-논안티몬계 무기 난연제로서는, 예컨대 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화마그네슘·산화니켈의 수화물, 산화마그네슘·산화아연의 수화물 등의 수화금속 화합물 등을 들 수 있다. 한편, 수화금속 산화물은 표면 처리되어 있어도 좋다. 상기 난연제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 상기 난연제의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 전량에 대하여 10∼70중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25∼65중량%이다. 난연제의 함유량이 10중량% 미만이면, 난연화 효과가 작아지는 경우가 있다. 반대로, 70중량%를 초과하면 고발포 발포체를 얻기 곤란해지는 경우가 있다.
또, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에는, 본원 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 활제가 포함되어 있어도 좋다. 상기 활제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 지방족 카복실산 및 그의 유도체(예컨대, 지방족 카복실산 무수물, 지방족 카복실산의 알칼리 금속염, 지방족 카복실산의 알칼리 토류 금속염 등의 지방족 카복실산의 금속염)를 들 수 있다. 상기 지방족 카복실산 및 그의 유도체로서는, 그 중에서도, 라우릴산 및 그의 유도체, 스테아르산 및 그의 유도체, 크로톤산 및 그의 유도체, 올레산 및 그의 유도체, 말레산 및 그의 유도체, 글루타르산 및 그의 유도체, 베헨산 및 그의 유도체, 몬탄산 및 그의 유도체 등의 탄소수 3∼30의 지방족 카복실산 및 그의 유도체가 바람직하다. 또한, 탄소수 3∼30의 지방족 카복실산 및 그의 유도체 중에서도, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에의 분산성, 용해성, 표면 외관 개량의 효과 등의 관점에서, 스테아르산 및 그의 유도체, 몬탄산 및 그의 유도체가 바람직하고, 특히 스테아르산의 알칼리 금속염, 스테아르산의 알칼리 토류 금속염 등의 스테아르산의 금속염이 바람직하다. 또, 스테아르산의 알칼리 금속염, 스테아르산의 알칼리 토류 금속염 등의 스테아르산의 금속염 중에서도 스테아르산아연이나 스테아르산칼슘이 보다 적합하다. 또한, 상기 활제로서는, 상기 지방족 카복실산 및 그의 유도체 이외에도 아크릴계 활제를 적합하게 들 수 있다. 한편, 활제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용된다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 상기 활제의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 수지(예컨대, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 등) 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10중량부이다. 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 활제의 함유량이 지나치게 적으면 활제를 가하는 것에 의해 생기는 효과가 작아지고, 반대로 지나치게 많으면 고발포 발포체를 얻기 곤란해진다.
또, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지않는 범위 내에서, 필요에 따라, 첨가제가 포함되어 있어도 좋다. 상기 첨가제로서는, 예컨대 결정 핵제, 가소제, 착색제(흑색 착색을 목적으로 한 카본 블랙, 안료, 염료 등), 자외선 흡수제, 산화 방지제, 노화 방지제, 보강제, 대전 방지제, 계면 활성제, 장력 개질제, 수축 방지제, 유동성 개질제, 가황제, 표면 처리제, 분산 조제, 폴리에스터 수지용 개질제 등을 들 수 있다. 또한, 첨가제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용된다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 제작 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 상기 폴리에스터계 엘라스토머, 본 발명의 경질 클레이(표면 처리 가공된 경질 클레이), 필요에 따라 첨가되는 상기 첨가제를 혼합하는 것에 의해 제작된다. 한편, 제작 시에는 열이 가해져도 좋다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포 성형하는 것에 의해 형성된다. 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 발포 방법에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 고압 가스(특히 불활성 가스)를 함침시킨 후 감압하는(압력을 해방하는) 발포 방법이 바람직하다. 즉, 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 고압 가스(특히 불활성 가스)를 함침시킨 후, 감압하는 공정을 경유하여 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 불활성 가스란, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 대하여 불활성이며, 또한 함침 가능한 가스를 말한다.
상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 발포 방법으로서는, 물리적 발포 방법(물리적 방법에 의한 발포 방법)도 들 수 있다. 물리적 발포 방법에서는 발포제(발포제 가스)로서 이용되는 물질의 가연성이나 독성 및 오존층 파괴 등의 환경에의 영향이 우려되지만, 불활성 가스를 이용한 발포 방법은, 이러한 발포제를 사용하지 않는 점에서, 환경을 배려한 방법이다. 또한, 화학적 발포 방법(화학적 방법에 의한 발포 방법)도 들 수 있다. 화학적 발포 방법에서는, 발포제에 의해 생긴 발포 가스의 잔사가 발포체 중에 잔존하기 때문에, 특히 저오염성의 요구가 높은 전자 기기용에서는 부식성 가스나 가스 중의 불순물에 의한 오염이 문제가 되는 경우가 있다. 그러나, 불활성 가스를 이용한 발포 방법에 의하면, 이러한 불순물 등이 없는 청정한 발포체를 얻을 수 있다. 또, 물리적 발포 방법 및 화학적 발포 방법에서는, 어느 것에 있어서도 미세한 셀 구조를 형성하는 것은 어렵고, 특히 300㎛ 이하의 미세 기포를 형성하는 것은 매우 곤란하다고 알려져 있다.
상기 불활성 가스로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 이산화탄소(탄산 가스), 질소 가스, 헬륨, 공기 등을 들 수 있다. 이들 가스는 혼합하여 이용되어도 좋다. 이들 중, 발포체의 소재인 폴리에스터계 엘라스토머에의 함침량이 많고 함침 속도가 빠른 점에서, 이산화탄소가 적합하다.
또, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에의 함침 속도를 빠르게 한다는 점에서, 상기 고압 가스(특히 이산화탄소 등의 불활성 가스)는 초임계 상태인 것이 바람직하다. 초임계 상태에서는, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에의 가스의 용해도가 증대되어, 고농도의 혼입이 가능하다. 또한, 함침 후의 급격한 압력 강하 시에는, 상기한 바와 같이 고농도로 함침하는 것이 가능하기 때문에, 기포핵의 발생이 많아져, 그 기포핵이 성장하여 생성되는 기포의 밀도가 기공률이 동일하여도 커지기 때문에, 미세한 기포를 얻을 수 있다. 한편, 이산화탄소의 임계 온도는 31℃, 임계 압력은 7.4MPa이다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 고압 가스(특히 불활성 가스)를 함침시키는 것에 의해 제조되지만, 그때에는 미리 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을, 예컨대 시트상 등의 적당한 형상으로 성형하여 미발포 수지 성형체(미발포 성형물)로 한 후, 이 미발포 수지 성형체에 고압 가스(특히 불활성 가스)를 함침시키고, 압력을 해방하는 것에 의해 발포시키는 배치 방식으로 제조되어도 좋고, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 가압 하에, 고압 가스(특히 불활성 가스)와 함께 혼련하고, 성형하는 동시에 압력을 해방하여, 성형과 발포를 동시에 행하는 연속 방식으로 제조되어도 좋다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에 대하여, 배치 방식으로 제조하는 경우를 설명한다. 배치 방식에서는, 우선, 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 제조할 때에 미발포 수지 성형체가 제조되는데, 이 미발포 수지 성형체의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기를 이용하여 성형하는 방법; 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 롤러, 캠, 니더, 밴버리형 등의 날개를 설치한 혼련기를 사용하여 균일하게 혼련해 두고, 열판 프레스 등을 이용하여 소정의 두께로 프레스 성형하는 방법; 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 사출 성형기를 이용하여 성형하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 방법 중, 원하는 형상이나 두께의 미발포 수지 성형체가 얻어지도록 적당한 방법이 선택되는 것이 바람직하다. 한편, 미발포 수지 성형체는 압출 성형, 프레스 성형, 사출 성형 이외에 다른 성형 방법에 의해 제조되어도 좋다. 또한, 미발포 수지 성형체의 형상은 시트상에 한정되지 않고, 용도에 따라 여러 가지의 형상이 선택된다. 예컨대, 시트상, 롤상, 각주상, 판상 등을 들 수 있다. 다음으로, 상기 미발포 수지 성형체(폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 의한 성형체)를 내압 용기(고압 용기) 중에 넣고, 고압의 불활성 가스(이산화탄소 등)를 주입(도입)하여, 미발포 수지 성형체 중에 고압의 불활성 가스를 함침시키는 가스 함침 공정, 충분히 고압의 불활성 가스를 함침시킨 시점에서 압력을 해방하여(통상, 대기압까지), 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 기포핵을 발생시키는 감압 공정, 경우에 따라서는(필요에 따라), 가열하는 것에 의해 기포핵을 성장시키는 가열 공정을 경유하여, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중에 기포를 형성시킨다. 한편, 가열 공정을 설치하지 않고서, 실온에서 기포핵을 성장시켜도 좋다. 이렇게 하여 기포를 성장시킨 후, 필요에 따라 냉수 등에 의해 급격히 냉각하여, 형상을 고정화하는 것에 의해 폴리에스터계 엘라스토머 발포체가 얻어진다. 한편, 고압 가스(특히 불활성 가스)의 도입은 연속적으로 행하여도 좋고 불연속적으로 행하여도 좋다. 또, 기포핵을 성장시킬 때의 가열 방법으로서는, 물 욕, 오일 욕, 열 롤, 열풍 오븐, 원적외선, 근적외선, 마이크로파 등의 공지 내지 관용 방법이 채용된다.
한편, 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 연속 방식으로 제조하는 경우로서는, 예컨대 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기를 사용하여 혼련하면서, 고압 가스(특히 이산화탄소 등의 불활성 가스)를 주입(도입)하고, 충분히 고압 가스를 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중에 함침시키는 혼련 함침 공정, 압출기의 선단에 설치된 다이 등을 통해서 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 압출하는 것에 의해 압력을 해방하여(통상, 대기압까지), 성형과 발포를 동시에 행하는 성형 감압 공정에 의해 제조하는 것을 들 수 있다. 또한, 경우에 따라서는(필요에 따라), 가열함으로써 기포를 성장시키는 가열 공정을 설치하여도 좋다. 이렇게 하여 기포를 성장시킨 후, 필요에 따라 냉수 등에 의해 급격히 냉각하여, 형상을 고정화하는 것에 의해 폴리에스터계 엘라스토머 발포체가 얻어진다. 한편, 상기 혼련 함침 공정 및 성형 감압 공정에서는, 압출기 외에 사출 성형기 등이 이용되어도 좋다.
상기 배치 방식에서의 가스 함침 공정이나 상기 연속 방식에서의 혼련 함침 공정에 있어서, 고압 가스(특히 불활성 가스)의 혼합량은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 전량에 대하여 2∼10중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼4중량%이다. 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에 있어서, 원하는 밀도나 발포 배율이 얻어지도록 적절히 조절하여 혼합된다.
상기 배치 방식에서의 가스 함침 공정이나 상기 연속 방식에서의 혼련 함침 공정에 있어서, 고압 가스를 미발포 수지 성형체나 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 함침시킬 때의 압력은 가스의 종류나 조작성 등을 고려하여 적절히 선택되지만, 가스로서 불활성 가스, 특히 이산화탄소가 이용되는 경우에는, 3MPa 이상(예컨대, 3∼100MPa)이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4MPa 이상(예컨대, 4∼100MPa)이다. 가스의 압력이 3MPa보다 낮은 경우에는, 발포 시의 기포 성장이 현저하여, 기포 직경이 지나치게 커지고, 예컨대 방진 효과가 저하되는 등의 문제가 생기기 쉬워져, 바람직하지 않다. 이것은, 압력이 낮으면 가스의 함침량이 고압 시에 비하여 상대적으로 적어, 기포핵 형성 속도가 저하되어 형성되는 기포핵 수가 적어지므로, 1기포당 가스량이 반대로 증가되어 기포 직경이 극단적으로 커지기 때문이다. 또한, 3MPa보다 낮은 압력 영역에서는, 함침 압력을 조금 변화시키는 것만으로 기포 직경, 기포 밀도가 크게 변하기 때문에, 기포 직경 및 기포 밀도의 제어가 곤란해지기 쉽다.
또한, 배치 방식에서의 가스 함침 공정이나 연속 방식에서의 혼련 함침 공정에 있어서, 고압 가스(특히 불활성 가스)를 미발포 수지 성형체나 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 함침시킬 때의 온도는, 이용하는 가스나 폴리에스터계 엘라스토머 조성물의 조성 등에 따라서 다르며, 넓은 범위에서 선택할 수 있지만, 조작성 등을 고려한 경우, 10∼350℃가 바람직하다. 예컨대, 배치 방식에서, 시트상의 미발포 수지 성형체에 고압의 불활성 가스를 함침시키는 경우의 함침 온도는 40∼300℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 100∼250℃이다. 또한, 연속 방식에서, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 고압 가스(특히 불활성 가스)를 주입하여 혼련할 때의 온도는 150∼300℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 210∼250℃이다. 한편, 고압 가스로서 이산화탄소를 이용하는 경우에는, 초임계 상태를 유지하기 위해서는 함침 시의 온도(함침 온도)는 32℃ 이상(특히 40℃ 이상)인 것이 바람직하다.
한편, 상기 감압 공정에서, 감압 속도는, 특별히 한정되지 않지만, 균일한 미세 기포를 얻기 위해 5∼300MPa/s가 바람직하다. 또한, 상기 가열 공정에서의 가열 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 40∼250℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60∼250℃이다.
또한, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 제조 방법에 의하면, 고발포 배율의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 제조할 수 있기 때문에, 두꺼운 폴리에스터계 엘라스토머 발포체가 얻어진다. 예컨대, 상기 연속 방식에 의해 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 제조하는 경우, 혼련 함침 공정에서 압출기 내부에서의 압력을 유지하기 위해서는, 압출기 선단에 부착하는 다이의 갭을 가능한 한 좁게(통상 0.1∼1.0mm) 할 필요가 있다. 따라서, 두꺼운 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻기 위해서는, 좁은 갭을 통해서 압출된 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 높은 배율로 발포시켜야 하지만, 종래에는 높은 발포 배율을 얻을 수 없었기 때문에, 형성되는 발포체의 두께는 얇은 것(예컨대 0.5∼2.0mm)에 한정되어 버렸다. 이에 비하여, 고압 가스(특히 불활성 가스)를 이용하여 제조되는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 제조 방법에 의하면, 최종적인 두께로 0.30∼5.00mm의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 연속하여 얻는 것이 가능하다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 시트상이나 테이프상인 것이 바람직하다. 또한, 사용 목적에 따라, 적당한 형상으로 가공되어 있어도 좋다. 예컨대, 절단 가공, 펀칭 가공 등에 의해, 원형이나 다각형상, 또는 액자 형상으로 가공되어 있어도 좋다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.3∼5.0mm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.6∼3.0mm이다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 밀도(겉보기 밀도)는, 특별히 한정되지 않지만, 상기와 같은 두께를 가지는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻는 점에서, 0.03∼0.30g/cm3인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.04∼0.25g/cm3이다. 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 밀도가 0.30g/cm3을 초과하면 발포가 불충분해져, 유연성이나 쿠션성의 저하가 생길 우려가 있다. 한편, 밀도가 0.03g/cm3 미만이면, 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 강도가 현저히 저하되는 경우가 있어, 바람직하지 않다. 즉, 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 밀도가 0.03∼0.30g/cm3이면 양호한 발포 특성(높은 발포 배율)이 얻어져, 적절한 강도와 유연성을 가지며, 우수한 쿠션성을 발휘한다.
한편, 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 겉보기 밀도는, 이하와 같이 산출한다. 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 소정의 크기(예컨대, 20mm×20mm의 크기)로 천공하여, 시험편으로 한다. 해당 시험편의 치수를 버니어 캘리퍼스로 측정하여, 시험편의 체적을 구한다. 다음으로, 시험편의 중량을 전자 천칭으로 측정한다. 그리고, 다음 수학식에 의해 산출했다.
겉보기 밀도(g/cm3) = (시험편의 중량)/(시험편의 체적)
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 상대 밀도(발포 후의 밀도/미발포 상태에서의 밀도)는, 특별히 한정되지 않지만, 두께가 있는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻는 점에서, 0.02∼0.2인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.03∼0.15이다. 상대 밀도가 0.2를 초과하면, 발포가 불충분해져, 유연성이나 쿠션성의 저하가 생길 우려가 있다. 또한, 상대 밀도가 0.02 미만이면, 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 강도가 현저히 저하되는 경우가 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 셀 구조(기포 구조)는, 특별히 한정되지 않지만, 독립 기포 구조, 반연속 반독립 기포 구조(독립 기포 구조와 연속 기포 구조가 혼재하고 있는 기포 구조이며, 그 비율은 특별히 한정되지 않는다)가 바람직하고, 특히 폴리에스터계 엘라스토머 발포체 중에 독립 기포 구조부가 40% 이하(그 중에서도 30% 이하)로 되어 있는 기포 구조가 바람직하다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 평균 셀 직경은, 특별히 한정되지 않지만, 10∼150㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼100㎛, 더 바람직하게는 20∼90㎛이다. 평균 셀 직경이 150㎛를 초과하면, 핀홀이 발생하여, 방진성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 한편, 평균 셀 직경이 10㎛ 미만이면, 유연성에 악영향을 미칠 우려가 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에서, 50∼100㎛의 셀 직경을 갖는 셀의 비율은, 전체 셀에 대하여 40% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50% 이상이고, 더 바람직하게는 60% 이상이다. 상기 셀의 비율이 40% 미만이면, 셀 구조가 불균일해지기 쉬워진다. 한편, 셀 구조가 불균일해지면, 결과로서 조대 셀(예컨대 250㎛ 이상의 셀 직경을 갖는 셀)이 존재하는 경우가 많아져, 조대 셀로부터 먼지가 진입하여 방진성이 저하된다고 하는 문제가 생기기 쉬워진다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 셀의 셀 직경은, 디지털 현미경에 의해 절단면의 확대 화상을 취입하고, 셀의 면적을 구하여, 원 상당 직경 환산하는 것에 의해 구해진다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 50% 압축 시의 반발력은, 특별히 한정되지 않지만, 0.1∼5.0N/cm2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼4.5N/cm2이다. 50% 압축 시의 반발력이 0.1N/cm2 미만이면, 발포체의 강성이 작아져(발포체의 탄성이 없어져), 가공성에 문제가 생길 우려가 있다. 한편, 50% 압축 시의 반발력이 5.0N/cm2를 초과하면, 양호한 유연성을 발휘할 수 없는 경우가 있다. 한편, 50% 압축 시의 반발력은 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 23℃의 분위기 하에, 초기 두께에 대하여 50%의 두께가 되도록 두께 방향으로 압축했을 때의 대 반발 하중으로서 정의된다. 한편, 본원에서 간단히 「50% 압축 시의 반발력」이라고 하는 경우, 당해 정의에 의한 50% 압축 시의 반발력을 의미한다.
상기의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 두께(최종적인 두께), 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 밀도(겉보기 밀도), 상대 밀도 등은 이용하는 가스(특히 불활성 가스), 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중의 폴리에스터계 엘라스토머의 조성에 따라, 예컨대 가스 함침 공정이나 혼련 함침 공정에서의 온도, 압력, 시간 등의 조작 조건, 감압 공정이나 성형 감압 공정에서의 감압 속도, 온도, 압력 등의 조작 조건, 감압 후 또는 성형 감압 후의 가열 공정에서의 가열 온도 등을 적절히 선택, 설정하는 것에 의해 조정할 수 있다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에서는, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 본 발명의 무기물이 이용되고 있기 때문에, 무기물로서 수산화물(예컨대, 수산화마그네슘)을 이용한 경우에 생기는 일이 있던, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 조제 시의 경화의 문제가 발생하는 일은 없다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 본 발명의 무기물이 포함되는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 것에 의해 형성되기 때문에, 베이스 수지인 폴리에스터계 엘라스토머와 본 발명의 무기물의 친화성이 좋으므로, 폴리에스터계 엘라스토머와 본 발명의 무기물의 계면에서 보이드가 발생하지 않아, 발포 시에 셀의 파포가 발생하기 어렵다. 또한, 친화성이 좋기 때문에, 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 중에 대량의 본 발명의 무기물을 함유시킬 수 있다. 본 발명의 무기물의 함유량이 많은 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 이용하면, 발포체에서 용이하게 미세한 셀 구조를 얻을 수 있다.
그러므로, 본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머는, 폴리에스터계 엘라스토머와 본 발명의 무기물을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 것에 의해 형성되기 때문에, 고발포이며, 미세한 셀 구조를 갖고, 셀 구조가 균일하다. 또한, 조대 셀(예컨대, 셀 직경이 250㎛ 이상인 셀)이 포함되어 있지 않다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는, 상기와 같은 셀 구조를 갖기 때문에, 유연성, 방진성, 펀칭 가공성이 우수하다. 또한, 조대 셀을 포함하지 않기 때문에, 조대 셀로부터 먼지가 진입하여, 방진성이 저하된다고 하는 문제가 생기는 경우는 없다. 또한, 미세하고 균일한 셀 구조를 갖기 때문에, 발포체(폼)를 절단, 펀칭 가공했을 때에, 셀 구조의 무너짐이 발생하기 어렵다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 상기 특성을 갖기 때문에, 전기 기기 또는 전자 기기 등의 시일재로서 적합하게 이용된다. 또한, 완충재, 충격 흡수재로서, 특히 전기 기기 또는 전자 기기 등의 완충재, 충격 흡수재로서 적합하게 이용된다.
(발포 부재)
본 발명의 발포 부재는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 포함하는 부재이다. 상기 발포 부재의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 시트상(필름상을 포함함), 테이프상이 바람직하다. 또한, 상기 발포 부재는, 예컨대 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체만으로 이루어지는 구성이어도 좋고, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체에 다른 층(특히 점착제층(점착층), 기재층 등)이 적층되어 있는 구성이어도 좋다.
특히, 상기 발포 부재는 점착제층을 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 발포 부재가 시트상의 발포 부재인 경우, 그의 편면 또는 양면에 점착제층을 갖고 있어도 좋다. 발포 부재가 점착제층을 갖고 있으면, 예컨대 발포 부재 상에 점착제층을 개재시켜 가공용 대지(臺紙)를 설치할 수 있고, 또 피착체에 고정 내지 임시 고정할 수 있다.
상기 점착제층을 형성하는 점착제로서는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 아크릴계 점착제, 고무계 점착제(천연 고무계 점착제, 합성 고무계 점착제 등), 실리콘계 점착제, 폴리에스터계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리아마이드계 점착제, 에폭시계 점착제, 바이닐알킬에터계 점착제, 불소계 점착제 등을 들 수 있다. 한편, 점착제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용된다. 한편, 점착제는 에멀젼계 점착제, 용제계 점착제, 핫 멜트형 점착제, 올리고머계 점착제, 고계(固系) 점착제 등의 어느 형태의 점착제이어도 좋다. 그 중에서도, 점착제로서는 피착체에의 오염 방지 등의 관점에서 아크릴계 점착제가 바람직하다. 즉, 상기 발포 부재는 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체 상에 아크릴계 점착제층을 갖는 것이 바람직하다.
상기 점착제층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 2∼100㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼100㎛이다. 점착제층은 박층일수록 단부의 티끌이나 먼지의 부착을 방지하는 효과가 높기 때문에, 두께는 얇은 편이 바람직하다. 한편, 점착제층은 단층, 적층체의 어느 형태를 갖고 있어도 좋다.
상기 발포 부재에 있어서, 상기 점착제층은 다른 층(하층)을 개재시켜 설치되어 있어도 좋다. 이러한 하층으로서는, 예컨대 다른 점착제층, 중간층, 밑칠 층, 기재층(특히 필름층이나 부직포층 등) 등을 들 수 있다. 또, 상기 점착제층은 박리 필름(세퍼레이터)(예컨대, 박리지(剝離紙), 박리 필름 등)에 의해 보호되어 있어도 좋다.
상기 발포 부재는, 상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 포함하기 때문에, 양호한 방진성을 갖고, 미소한 클리어런스(clearance)에 대하여 추종 가능한 유연성을 갖는다.
상기 발포 부재는, 원하는 형상이나 두께 등을 갖도록 가공이 실시되어 있어도 좋다. 예컨대, 이용되는 장치나 기기, 하우징, 부재 등에 맞춰 여러 가지의 형상으로 가공이 실시되어 있어도 좋다.
상기 발포 부재는, 상기와 같은 특성을 갖기 때문에, 각종 부재 또는 부품을 소정의 부위에 부착할(장착할) 때에 이용되는 부재로서 적합하게 이용된다. 특히, 상기 발포 부재는, 전기 또는 전자 기기에 있어서, 전기 또는 전자 기기를 구성하는 부품을 소정의 부위에 부착할(장착할) 때에 이용되는 부재로서 적합하게 이용된다.
즉, 상기 발포 부재는, 전기 또는 전자 기기용으로서 적합하게 이용된다. 즉, 상기 발포 부재는, 전기 또는 전자 기기용 발포 부재이어도 좋다.
상기 발포 부재를 이용하여 설치(장착) 가능한 각종 부재 또는 부품으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 전기 또는 전자 기기류에서의 각종 부재 또는 부품 등을 바람직하게 들 수 있다. 이러한 전기 또는 전자 기기용의 부재 또는 부품으로서는, 예컨대 액정 디스플레이, 전기발광 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 화상 표시 장치에 장착되는 화상 표시 부재(표시부)(특히, 소형의 화상 표시 부재)나, 이른바 「휴대 전화」나 「휴대 정보 단말」 등의 이동체 통신의 장치에 장착되는 카메라나 렌즈(특히, 소형의 카메라나 렌즈) 등의 광학 부재 또는 광학 부품 등을 들 수 있다.
본 발명의 발포 부재의 적합한 사용 태양으로서는, 예컨대 방진, 차광, 완충 등을 목적으로 하여, LCD(액정 디스플레이) 등의 표시부 주위나, LCD(액정 디스플레이) 등의 표시부와 하우징(창부) 사이에 끼워 사용하는 것을 들 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
경질 세그먼트로서의 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트와 연질 세그먼트로서의 폴리에터의 블록 공중합체(상품명 「하이트렐 5577」, 도레이·듀퐁주식회사제, 230℃의 용융 유량: 1.8g/10min): 100중량부, 아크릴계 활제(상품명 「메타블렌 L-1000」, 미쓰비시레이온주식회사제): 5중량부, 경질 클레이(상품명 「ST-301」, 시라이시칼슘주식회사제, 실레인 커플링제에 의한 표면 처리 가공이 실시되어 있음, 166메쉬 체의 잔분: 0.001% 이하, 평균 입자 직경: 0.7㎛): 5중량부, 및 카본 블랙(상품명 「아사히 ＃35」, 아사히카본주식회사제): 5중량부를 2축 혼련기에 투입했다.
다음으로, 투입한 수지 등을 2축 혼련기에 의해 220℃의 온도 분위기 하에서 혼련한 후, 스트랜드상으로 압출하고, 얻어진 스트랜드상물을 수냉했다. 수냉 후, 스트랜드상물을 펠렛상으로 절단하여, 펠렛을 얻었다.
상기 펠렛을 단축 압출기에 투입하고, 혼련하면서, 240℃의 분위기 하에, 17(주입 후 13)MPa의 압력으로 이산화탄소 가스를 주입했다. 이산화탄소 가스를 충분히 포화시킨 후, 발포에 적합한 온도까지 냉각 후, 다이로부터 압출하여, 두께 1.4mm의 시트상 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻었다.
한편, 이산화탄소 가스는 펠렛 전량(100중량%)에 대하여 3.0중량%의 비율로 주입했다.
(실시예 2)
경질 클레이(상품명 「ST-301」, 시라이시칼슘주식회사제) 5중량부를 탄산칼슘(상품명 「나노코트 S-25」, 마루오칼슘주식회사제, 스테아르산에 의한 표면 처리가 실시되어 있음, 166메쉬 체의 잔분: 0.001% 이하, 평균 입자 직경: 0.7㎛): 5중량부로 하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 펠렛을 얻었다.
상기 펠렛을 단축 압출기에 투입하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 1.5mm의 시트상 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻었다.
한편, 이산화탄소 가스는 펠렛 전량(100중량%)에 대하여 3.0중량%의 비율로 주입했다.
(실시예 3)
경질 세그먼트로서의 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트와 연질 세그먼트로서의 폴리에터의 블록 공중합체(상품명 「하이트렐 5577」, 도레이·듀퐁주식회사제, 230℃의 용융 유량: 1.8g/10min): 100중량부, 아크릴계 활제(상품명 「메타블렌 L-1000」, 미쓰비시레이온주식회사제): 5중량부, 경질 클레이(상품명 「ST-301」, 시라이시칼슘주식회사제, 실레인 커플링제에 의한 표면 처리 가공이 실시되어 있음, 166메쉬 체의 잔분: 0.001% 이하, 평균 입자 직경: 0.7㎛): 5중량부, 및 카본 블랙(상품명 「아사히 #35」, 아사히카본주식회사제): 5중량부를 2축 혼련기에 투입했다.
다음으로, 투입한 수지 등을 2축 혼련기에 의해 220℃의 온도 분위기 하에서 혼련한 후, 스트랜드상으로 압출하고, 얻어진 스트랜드상물을 수냉했다. 수냉 후, 스트랜드상물을 펠렛상으로 절단하여, 펠렛을 얻었다.
상기 펠렛을 단축 압출기에 투입하고, 혼련하면서, 240℃의 분위기 하에, 17(주입 후 13)MPa의 압력으로 이산화탄소 가스를 주입했다. 이산화탄소 가스를 충분히 포화시킨 후, 발포에 적합한 온도까지 냉각 후, 다이로부터 압출하여, 두께 1.6mm의 시트상 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻었다.
한편, 이산화탄소 가스는 펠렛 전량(100중량%)에 대하여 2.0중량%의 비율로 주입했다.
(비교예 1)
경질 세그먼트로서의 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트와 연질 세그먼트로서의 폴리에터의 블록 공중합체(상품명 「하이트렐 5577」, 도레이·듀퐁주식회사제, 230℃의 용융 유량: 1.8g/10min): 100중량부, 아크릴계 활제(상품명 「메타블렌 L-1000」, 미쓰비시레이온주식회사제): 5중량부, 폴리프로필렌(230℃의 용융 유량: 0.35g/10min): 1중량부, 수산화마그네슘(상품명 「MGZ-1」, 사카이화학공업주식회사제, 평균 입자 직경: 0.7㎛, 실레인 커플링제에 의한 표면 처리 가공이 실시되어 있음, 166메쉬 체의 잔분: 0.05% 이하): 1중량부, 케첸 블랙(상품명 「EC-600JD」, 라이온주식회사제): 2중량부 및 에폭시계 가교제(상품명 「TEPIC-G」, 닛산화학공업주식회사제, 3작용 에폭시 화합물): 3중량부를 2축 혼련기에 투입한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 펠렛을 얻었다.
상기 펠렛을 단축 압출기에 투입하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 2.5mm의 시트상 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 얻었다.
한편, 이산화탄소 가스는 펠렛 전량(100중량%)에 대하여 3.5중량%의 비율로 주입했다.
(비교예 2)
경질 세그먼트로서의 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트와 연질 세그먼트로서의 폴리에터의 블록 공중합체(상품명 「하이트렐 5577」, 도레이·듀퐁주식회사제, 230℃의 용융 유량: 1.8g/10min): 100중량부, 아크릴계 활제(상품명 「메타블렌 L-1000」, 미쓰비시레이온주식회사제): 5중량부, 수산화마그네슘(상품명 「MGZ-1」, 사카이화학공업주식회사제, 평균 입자 직경: 0.7㎛, 실레인 커플링제에 의한 표면 처리 가공이 실시되어 있음, 166메쉬 체의 잔분: 0.05% 이하): 5중량부 및 카본 블랙(상품명 「아사히 #35」, 아사히카본주식회사제): 5중량부를 2축 혼련기에 투입했다.
다음으로, 투입한 수지 등을 2축 혼련기에 의해 220℃의 온도 분위기 하에서 혼련한 바, 수지의 경화가 발생하여, 발포용 혼화물을 제작할 수 없었다.
이 때문에, 발포체를 얻을 수 없었다.
(비교예 3)
경질 세그먼트로서의 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트와 연질 세그먼트로서의 폴리에터의 블록 공중합체(상품명 「하이트렐 5577」, 도레이·듀퐁주식회사제, 230℃의 용융 유량: 1.8g/10min): 100중량부, 아크릴계 활제(상품명 「메타블렌 L-1000」, 미쓰비시레이온주식회사제): 5중량부, 경질 클레이(상품명 「ST-CROWN」, 시라이시칼슘주식회사제, 표면 처리 가공이 실시되어 있지 않은 클레이, 166메쉬 체의 잔분: 0.001% 이하, 평균 입자 직경: 0.7㎛): 5중량부 및 카본 블랙(상품명 「아사히 #35」, 아사히카본주식회사제): 5중량부를 2축 혼련기에 투입한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 펠렛을 얻었다.
상기 펠렛을 단축 압출기에 투입하고, 혼련하면서, 240℃의 분위기 하에, 17(주입 후 13)MPa의 압력으로 이산화탄소 가스를 주입했다. 이산화탄소 가스를 충분히 포화시킨 후, 발포에 적합한 온도까지 냉각했다. 다음으로, 다이로부터 압출한 바, 가스 방출이 발생하여, 발포체를 얻을 수는 없었다.
한편, 이산화탄소 가스는 펠렛 전량(100중량%)에 대하여 3.0중량%의 비율로 주입했다.
(평가)
실시예 및 비교예에 대하여, 하기의 (겉보기 밀도의 측정 방법) 및 (50% 압축 시의 반발력의 측정 방법)에 의해, 발포체의 밀도(겉보기 밀도) 및 50% 압축 시의 반발력을 측정했다. 그 측정 결과를, 각각 표 1의 「겉보기 밀도(g/cm3)」, 「50% 압축 시의 반발력(N/cm2)」의 난에 나타내었다.
또한, 실시예 및 비교예에 대하여, 하기의 (평균 셀 직경의 측정 방법), (조대 셀의 측정 방법) 및 (셀의 비율의 측정 방법)에 의해, 평균 셀 직경, 조대 셀의 개수, 및 셀 직경이 100㎛를 초과하는 셀, 셀 직경이 50㎛ 이상 100㎛ 이하인 셀, 셀 직경이 50㎛ 미만인 셀의 비율을 측정했다. 그 측정 결과를, 각각 표 1의 「평균 셀 직경(㎛)」, 「조대 셀의 개수(개)」, 「셀의 비율(%)」의 난에 나타내었다.
(겉보기 밀도의 측정 방법)
발포체의 밀도(겉보기 밀도)는 이하와 같이 산출했다. 발포체를 20mm×20mm 크기로 펀칭하여, 시험편으로 했다. 해당 시험편의 치수를 버니어 캘리퍼스로 측정하여, 시험편의 체적을 구했다. 다음으로, 시험편의 중량을 전자 천칭으로 측정했다. 그리고, 다음 수학식에 의해 산출했다.
겉보기 밀도(g/cm3) = (시험편의 중량)/(시험편의 체적)
(50% 압축 시의 반발력(50% 압축 시의 대반발하중)의 측정 방법)
JIS K 6767에 기재되어 있는 압축 경도 측정법에 준하여 측정했다. 구체적으로는, 30mm×30mm 크기로 잘라낸 시험편을 압축 속도: 10mm/min으로 압축률이 50%가 될 때까지 압축했을 때의 응력(N)을 단위 면적(1cm2)당으로 환산하여 반발력(N/cm2)으로 했다.
(셀 직경의 측정 방법)
셀 직경(㎛)은 디지털 현미경(상품명 「VHX-600」, 기엔스주식회사제)에 의해, 발포체 기포부의 확대 화상을 취입하고, 동 계측기의 해석 소프트웨어를 이용하여 화상 해석하는 것에 의해 구했다. 한편, 셀 직경은 셀의 면적을 구하여, 원 상당 직경 환산한 것이다. 취입된 확대 화상의 기포수는 400개 정도였다.
(조대 셀의 개수의 측정 방법)
조대 셀의 개수(개)는 디지털 현미경(상품명 「VHX-600」, 기엔스주식회사제)에 의해, 발포체 기포부의 확대 화상을 취입하고, 동 계측기의 해석 소프트를 이용하여 화상 해석하는 것에 의해 셀의 셀 직경을 구하고, 250㎛ 이상의 셀 직경을 갖는 셀의 개수를 조사하는 것에 의해 구했다. 한편, 셀 직경은 셀의 면적을 구하여, 원 상당 직경 환산한 것이다. 취입된 확대 화상의 기포수는 400개 정도였다.
한편, 250㎛ 이상의 셀 직경을 갖는 셀을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 외관 결점이 생기거나, 방진 기능이 저하되는 경우가 있다. 이 때문에, 셀 직경이 250㎛ 이상인 셀 직경을 갖는 셀을 조대 셀로 했다.
(셀의 비율의 측정 방법)
우선, 디지털 현미경(상품명 「VHX-600」, 기엔스주식회사제)에 의해, 발포체 기포부의 확대 화상을 취입하고, 동 계측기의 해석 소프트를 이용하여 화상 해석하는 것에 의해 각 셀의 셀 직경을 구했다. 한편, 셀 직경은 셀의 면적을 구하여, 원 상당 직경 환산한 것이다. 취입된 확대 화상의 기포수는 400개 정도였다.
다음으로, 셀 직경을 구한 셀을, 셀 직경이 50㎛ 미만인 셀, 셀 직경이 50㎛ 이상 100㎛ 미만인 셀, 셀 직경이 100㎛를 초과하는 셀로 분류했다.
그리고, 취입된 확대 화상에 있어서, 셀 직경이 50㎛ 미만인 셀의 합계 면적과, 셀 직경이 50㎛ 이상 100㎛ 미만인 셀의 합계 면적과, 셀 직경이 100㎛를 초과하는 셀의 합계 면적을 더한 것을 합계 셀 면적(100면적%)으로 하고, 합계 셀 면적(100면적%) 중의 셀 직경이 50㎛ 미만인 셀의 합계 면적의 비율, 합계 셀 면적(100면적%) 중의 셀 직경이 50㎛ 이상 100㎛ 미만인 셀의 합계 면적의 비율 및 합계 셀 면적(100면적%) 중의 셀 직경이 100㎛를 초과하는 셀의 합계 면적의 비율로부터, 셀 직경이 50㎛ 미만인 셀의 비율, 셀 직경이 50㎛ 이상 100㎛ 미만인 셀의 비율 및 셀 직경이 100㎛를 초과하는 셀의 비율을 구했다.
Figure pct00001
비교예 1 및 비교예 2로부터, 수산화물(수산화물 마그네슘)을 소량 이용하는 정도이면 발포체를 얻을 수 있었지만, 수산화물의 양을 많게 하면 경화의 문제가 발생하여, 발포체를 얻을 수 없었다.
도 1에 실시예 1의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 발포체 기포부(셀 구조)의 확대 화상을 나타내고, 도 2에 비교예 1의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 발포체 기포부(셀 구조)의 확대 화상을 나타내었다.
본 발명의 폴리에스터계 엘라스토머 발포체는 전기 기기 또는 전자 기기 등의 시일재, 완충재, 충격 흡수재 등으로서 적합하게 이용된다.

Claims (15)

  1. 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)에 있어서 166메쉬 체의 잔분이 0.01% 이하인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표면 처리 가공이 실레인 커플링 처리, 또는 고급 지방산 또는 그의 염에 의한 처리인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수산화물 이외의 무기물이 경질 클레이 또는 알칼리 토류 금속 탄산염인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물이 상기 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 폴리에스터계 엘라스토머 조성물 전량(100중량%)에 대하여 0.1∼20중량% 함유하는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    겉보기 밀도가 0.03∼0.3g/cm3이고, 평균 셀 직경이 10∼150㎛이며, 50∼100㎛의 셀 직경을 갖는 셀의 비율이 전체 셀에 대하여 40% 이상인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    50% 압축 시의 반발력이 0.1∼5.0N/cm2인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에스터계 엘라스토머 조성물에 고압 가스를 함침시킨 후, 감압하는 공정을 경유하여 형성되어 있는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스가 불활성 가스인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 불활성 가스가 이산화탄소인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스가 초임계 상태인 폴리에스터계 엘라스토머 발포체.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리에스터계 엘라스토머 발포체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 부재.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴리에스터계 엘라스토머 발포체 상에 점착제층을 갖는 발포 부재.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 점착제층이 아크릴계 점착제층인 발포 부재.
  15. 폴리에스터계 엘라스토머와, 표면 처리 가공된 무기물(수산화물을 제외한다)을 포함하는 폴리에스터계 엘라스토머 조성물을 발포시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 엘라스토머 발포체의 제조 방법.
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