KR20210135228A

KR20210135228A - 발포체 시트, 및 점착 테이프

Info

Publication number: KR20210135228A
Application number: KR1020217026915A
Authority: KR
Inventors: 리에 마쓰이
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-11-12
Also published as: CN113490707A; WO2020175699A1; JPWO2020175699A1

Abstract

발포체 시트는, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)를 포함하는 발포체 시트이며, 발포체 시트에 있어서의 바이오율이 40질량% 이상, 두께가 0.05~1.5mm, 발포 배율이 1.5~20배이다.

Description

발포체 시트, 및 점착 테이프

본 발명은, 바이오계 폴리올레핀 수지를 함유하는 발포체 시트, 및 발포체 시트를 구비하는 점착 테이프에 관한 것이다.

수지를 발포시킴으로써 얻어지는 발포체 시트는, 예를 들면, 건축, 일렉트로닉스 및 차량 등의 각종 분야에 있어서 널리 이용되고 있다. 발포체 시트에 이용되는 수지로서는, 석유 유래의 수지가 일반적이지만, 그 제조 과정이나 폐기 과정 등에 있어서 많은 이산화탄소를 배출하기 때문에, 환경에 대한 부하가 문제가 되고 있다. 그래서, 이러한 문제를 해결하기 위해, 천연 유래의 수지를 이용하는 검토가 이루어지고 있다.

예를 들면 특허문헌 1에는, 천연 유래 에틸렌에서 유래하는 성분을 포함하는 폴리에틸렌(바이오계 폴리에틸렌)을 이용하여, ASTM D6866(2004년 제정)에 의해 측정되는 바이오매스도가 25% 이상인 발포체가 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 천연 유래 에틸렌 성분을 포함하는 저밀도 폴리에틸렌계 수지를 20질량% 이상 100질량% 이하 포함하고, 바이오매스도가 25% 이상이며, 겔분율이 5% 이상 60% 이하인 발포체가 기재되어 있다.

일본국 특허공개 2013-155225호 공보 일본국 특허공개 2018-65898호 공보

최근, 전자 기기는, 소형화 및 각종 부품의 고기능화가 진행되고 있으며, 그에 따라, 전자 기기 용도에 이용하는 발포체 시트는, 얇게 하면서, 내충격성, 유연성 등의 각종 성능을 높이는 것이 요구되고 있다. 한편, 환경 부하를 저감시키는 것도 계속 요구되고 있으며, 전자 기기 용도에 이용되는 발포체 시트에서도, 바이오 수지를 이용하여 환경 부하를 낮추면서, 내충격성 등의 각종 성능을 양호하게 하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은, 바이오 수지를 함유하고, 환경 부하를 낮춘 발포체 시트에 있어서, 두께를 얇게 해도, 내충격성 등의 각종 성능이 양호한 발포체 시트를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 예의 연구를 거듭한 결과, 발포체 시트 중의 바이오율을 40질량% 이상으로 한 다음에, 두께를 0.05~1.5mm, 발포 배율을 1.5~20배로 조정함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여, 이하의 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은, 하기 [1]~[12]에 관한 것이다.

[1] 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)를 포함하는 발포체 시트이며, 발포체 시트에 있어서의 바이오율이 40질량% 이상, 두께가 0.05~1.5mm, 발포 배율이 1.5~20배인, 발포체 시트.

[2] 상기 바이오계 폴리올레핀 수지 (A) 이외의 폴리올레핀 수지 (B)를 더 함유하는, 상기 [1]에 기재된 발포체 시트.

[3] 상기 폴리올레핀 수지 (B)가, 폴리에틸렌 수지, 및 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로부터 선택되는 1종인, 상기 [2]에 기재된 발포체 시트.

[4] 상기 폴리에틸렌 수지가, 메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지를 포함하는, 상기 [2] 또는 [3]에 기재된 발포체 시트.

[5] 상기 폴리에틸렌 수지의 멜트 인덱스(MI)가, 1.0~12g/10분 이상인, 상기 [3] 또는 [4]에 기재된 발포체 시트.

[6] 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 멜트 인덱스가 1.5~12g/10분 이상인, 상기 [1]~[5] 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트.

[7] MD 방향 및 TD 방향의 평균 기포 직경은 모두 20~350μm 이하인, 상기 [1]~[6] 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트.

[8] ZD 방향에 있어서의 평균 기포 직경에 대한, MD 및 TD 방향에 있어서의 평균 기포 직경의 비가 1.8~9인, 상기 [1]~[7] 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트.

[9] 상기 발포체 시트 중의 최대 기포 직경이 500μm 이하인, 상기 [1]~[8] 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트.

[10] 25% 압축 강도가 200kPa 이하인, 상기 [1]~[9] 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트.

[11] 전자 기기용인, 상기 [1]~[10] 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트.

[12] 상기 [1]~[11] 중 어느 하나에 기재된 발포체 시트와, 상기 발포체 시트의 편면 또는 양면에 설치되는 점착재를 구비하는, 점착 테이프.

본 발명에 의하면, 바이오 수지를 함유하고, 환경 부하를 낮춘 발포체 시트에 있어서, 두께를 얇게 한 경우여도, 내충격성 등의 각종 성능을 양호하게 할 수 있다.

[발포체 시트]

본 발명의 발포체 시트는, 적어도 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)를 포함하는 발포체이며, 발포체 시트에 있어서의 바이오율이 40질량% 이상, 두께가 0.05~1.5mm, 발포 배율이 1.5~20배인 것이다.

본 발명에 있어서는, 발포체 시트의 바이오율을 40질량% 이상으로 하는 것과 더불어 발포 배율을 특정 범위로 조정함으로써, 환경 부하가 낮고, 또한 두께가 얇은 발포체 시트에 있어서도, 기포 비율을 일정 이상으로 하면서 최대 기포 직경을 작게 하는 것이 가능해진다. 본 발명에서는, 그 결과, 얇은 발포체 시트여도, 내충격성 등의 발포체 시트에 필요한 각종 성능을 부여하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

〔바이오계 폴리올레핀 수지 (A)〕

본 발명의 발포체 시트는, 적어도 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)를 포함하는 발포체이다. 본 발명에 이용하는 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)는, 천연 유래 성분을 포함하는 폴리올레핀 수지이며, 구체적으로는, 천연 유래 에틸렌을 구성 단위로서 포함하는 폴리에틸렌계 수지를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 천연 유래 에틸렌의 단독 중합체, 천연 유래 에틸렌과, 석유 유래 올레핀의 공중합체를 들 수 있으며, 이들 중에서도, 입수 용이성 등의 관점에서, 천연 유래 에틸렌과 석유 유래 올레핀의 공중합체가 바람직하다. 석유 유래 올레핀으로서는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 및 1-헥센으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 에틸렌이 바람직하다. 또, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)는, 천연 유래 에틸렌을 구성 단위로서 포함하는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체여도 된다.

바이오계 폴리올레핀 수지 (A)는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

바이오계 폴리올레핀 수지 (A)에 있어서, 천연 유래 에틸렌에서 유래하는 구성 단위의 함유량은, 40~98질량%인 것이 바람직하고, 75~97질량%가 보다 바람직하며, 85~96질량%가 더 바람직하다. 즉, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 바이오율은, 40~98질량%인 것이 바람직하고, 75~97질량%가 보다 바람직하며, 85~96질량%가 더 바람직하다.

천연 유래 에틸렌에서 유래하는 구성 단위의 함유량을 상기 하한값 이상으로 하면, 환경 부하가 낮아져, 예를 들면 이산화탄소의 삭감 효과 등도 높일 수 있다. 한편, 천연 유래 에틸렌에서 유래하는 구성 단위의 함유량을 상한값 이하로 하면, 후술하는 발포성 수지 시트를 얻을 때에 결정화 속도가 작아지기 때문에, 폭방향으로 균일한 두께의 발포성 수지 시트를 얻기 쉬워지고, 발포체 시트가 얇아져도 각종 물성이 양호해지기 쉽다.

바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 멜트 인덱스(MI)는, 바람직하게는 1.5~12g/10분 이상이다. 멜트 인덱스가 상기 범위이면, 수지가 유연하면서도 발포가 적절하게 진행된다. 그 때문에, 발포체 시트의 유연성이 향상되는 것과 더불어, 최대 기포 직경을 작게 하여, 발포체 시트의 내충격성, 유연성 등을 향상시킬 수 있다. 이들 관점에서, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 멜트 인덱스는, 2.0~10g/10분이 보다 바람직하고, 2.2~7.0g/10분이 더 바람직하며, 2.4~5.0g/10분이 보다 더 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서 멜트 인덱스는, ASTM D1238에 따라, 190℃, 2.16kg 하중의 조건으로 측정하면 된다.

바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 밀도는, 예를 들면 0.900~0.940g/cm³이며, 바람직하게는 0.910~0.930g/cm³이다. 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)는, 밀도가 상기 범위 내이면, 내충격성, 유연성 등의 발포체로서 요구되는 각종 성능을 양호하게 하기 쉬워진다.

바이오계 폴리올레핀 수지 (A)는, 천연 유래 에틸렌 및 필요에 따라 석유 유래 올레핀 등을 이용하여 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 원료인 천연 유래 에틸렌은, 예를 들면, 천연 원료인 사탕수수로부터 얻어지는 당질을, 발효제인 효모 사카로마이세스·세레비지애를 이용하여 발효시켜, 에탄올을 생성하고, 그 에탄올을 γ-알루미나 등의 촉매를 이용하여 300℃를 넘는 온도의 접촉 반응에 의해 에틸렌으로 전화(轉化)함으로써 얻어진다.

〔바이오계 폴리올레핀 수지 (A) 이외의 수지〕

발포체 시트는, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A) 이외의 수지를 포함해도 되고, 예를 들면, 폴리올레핀 수지 (B)를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀 수지 (B)는, 일반적으로 석유 유래 폴리올레핀으로부터 제조된 석유계 폴리올레핀 수지이다. 폴리올레핀 수지 (B)를 사용함으로써, 발포체 시트를 얇게 하는 것이 가능해진다. 또, 발포체 시트의 압축 강도, 최대 기포 직경 및 평균 기포 직경을 후술하는 범위 내로 조정하기 쉬워진다.

폴리올레핀 수지 (B)로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서는 폴리에틸렌 수지, 및 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 폴리에틸렌 수지가 보다 바람직하다. 폴리올레핀 수지 (B)는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

≪폴리에틸렌 수지≫

폴리에틸렌 수지로서는, 지글러·나타 화합물, 메탈로센 화합물, 산화크롬 화합물 등의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지를 들 수 있으며, 바람직하게는 메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지가 이용된다. 메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지를 사용함으로써, 후술하는 가교 등을 균일하게 할 수 있고, 박형화해도 유연성 등의 발포체로서의 각종 성능을 양호하게 하기 쉬워진다. 또, 최대 기포 직경을 작게 하기 쉬워진다.

또, 폴리에틸렌 수지로서는, 밀도가 0.930g/cm³ 이하인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이 바람직하고, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 보다 바람직하다. 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 이용함으로써, 발포체 시트에 유연성을 부여하는 것과 더불어, 발포체 시트를 얇게 하는 것이 가능해진다. 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌은, 에틸렌(예를 들면, 전체 모노머량에 대해 75질량% 이상, 바람직하게는 90질량% 이상)과 필요에 따라 소량의 α-올레핀을 공중합함으로써 얻어지는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌이 보다 바람직하다.

α-올레핀으로서는, 예를 들면, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 및 1-옥텐 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 탄소수 4~10의 α-올레핀이 바람직하다.

발포체 시트를 얇게 하면서도 유연성을 보다 한층 양호하게 하는 관점에서는, 상기한 메탈로센 화합물의 중합 촉매에 의해 중합된 폴리에틸렌 수지가, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌인 것이 바람직하다.

폴리에틸렌 수지의 밀도는, 0.870~0.930g/cm³이 바람직하고, 0.890~0.925g/cm³이 보다 바람직하며, 0.900~0.923g/cm³이 더 바람직하다. 폴리에틸렌 수지로서는, 복수의 폴리에틸렌 수지를 이용할 수도 있으며, 또, 상기한 밀도 범위 이외의 폴리에틸렌 수지를 더해도 된다.

폴리에틸렌 수지의 멜트 인덱스는 1.0~12g/10분인 것이 바람직하고, 1.5~8g/10분인 것이 보다 바람직하며, 1.8~4.5g/10분인 것이 더 바람직하다. 폴리에틸렌 수지의 멜트 인덱스가 상기 범위 내이면, 발포가 적절하게 행해져 발포체 시트의 최대 기포 직경을 작게 하기 쉬워지는 것과 더불어, 발포체 시트의 가공성, 성형성이 양호해진다.

(메탈로센 화합물)

메탈로센 화합물로서는, 전이 금속을 π전자계 불포화 화합물 사이에 끼운 구조를 갖는 비스(시클로펜타디에닐) 금속 착체 등의 화합물을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 티탄, 지르코늄, 니켈, 팔라듐, 하프늄, 및 백금 등의 4가의 전이 금속에, 1 또는 2 이상의 시클로펜타디에닐환 또는 그 유연체(類緣體)가 리간드(배위자)로서 존재하는 화합물을 들 수 있다.

이러한 메탈로센 화합물은, 활성점의 성질이 균일하며 각 활성점이 같은 활성도를 구비하고 있다. 메탈로센 화합물을 이용하여 합성한 중합체는, 분자량, 분자량 분포, 조성, 조성 분포 등의 균일성이 높기 때문에, 메탈로센 화합물을 이용하여 합성한 중합체를 포함하는 시트를 가교한 경우에는, 가교가 균일하게 진행된다. 그 결과, 균일하게 연신할 수 있기 때문에, 발포체 시트의 두께가 균일해지기 쉽고, 발포체 시트를 얇게 하기 쉬워진다.

리간드로서는, 예를 들면, 시클로펜타디에닐환, 인데닐환 등을 들 수 있다. 이들 환식 화합물은, 탄화수소기, 치환 탄화수소기 또는 탄화수소-치환 메탈로이드기에 의해 치환되어 있어도 된다. 탄화수소기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 각종 프로필기, 각종 부틸기, 각종 아밀기, 각종 헥실기, 2-에틸헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 각종 데실기, 각종 세틸기, 페닐기 등을 들 수 있다. 또한, 「각종」이란, n-, sec-, tert-, iso-를 포함하는 각종 이성체를 의미한다.

또한, 환식 화합물을 올리고머로서 중합한 것을 리간드로서 이용해도 된다.

또한, π전자계 불포화 화합물 이외에도, 염소나 브롬 등의 1가의 음이온 리간드 또는 2가의 음이온 킬레이트 리간드, 탄화수소, 알콕시드, 아릴아미드, 아릴옥시드, 아미드, 아릴아미드, 포스파이드, 아릴포스파이드 등을 이용해도 된다.

4가의 전이 금속이나 리간드를 포함하는 메탈로센 화합물로서는, 예를 들면, 시클로펜타디에닐티타늄트리스(디메틸아미드), 메틸시클로펜타디에닐티타늄트리스(디메틸아미드), 비스(시클로펜타디에닐)티타늄디클로라이드, 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐-t-부틸아미드지르코늄디클로라이드 등을 들 수 있다.

메탈로센 화합물은, 특정 공촉매(조촉매)와 조합함으로써, 각종 올레핀의 중합 시에 촉매로서의 작용을 발휘한다. 구체적인 공촉매로서는, 메틸알루미녹산(MAO), 붕소계 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 메탈로센 화합물에 대한 공촉매의 사용 비율은, 10~100만몰배가 바람직하고, 50~5,000몰배가 보다 바람직하다.

≪폴리프로필렌 수지≫

폴리올레핀 수지 (B)로서 사용되는 폴리프로필렌 수지로서는, 예를 들면, 폴리프로필렌이나, 프로필렌을 50질량% 이상 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌을 50질량% 이상 함유하는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

프로필렌-α-올레핀 공중합체를 구성하는 α-올레핀으로서는, 구체적으로는, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있으며, 이들 중에서는, 탄소수 6~12의 α-올레핀이 바람직하다.

폴리프로필렌 수지의 밀도는, 0.870~0.930g/cm³이 바람직하고, 0.890~0.925g/cm³이 보다 바람직하며, 0.900~0.923g/cm³이 더 바람직하다. 폴리프로필렌 수지로서는, 복수의 폴리프로필렌 수지를 이용할 수도 있으며, 또, 상기한 밀도 범위 이외의 폴리프로필렌 수지를 더해도 된다.

≪에틸렌-아세트산비닐 공중합체≫

폴리올레핀 수지 (B)로서 사용하는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체는, 예를 들면, 아세트산비닐의 함유량(VA량)이, 바람직하게는 5~40질량%, 보다 바람직하게는 12~35질량%, 더 바람직하게는 15~30질량%인 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 들 수 있다. 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 중의 아세트산비닐의 함유량이 상기 범위 내이면, 최대 기포 직경을 작게 할 수 있고, 유연성이 우수한 발포체 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는, 예를 들면, 분자량, 공중합체 성분의 아세트산비닐의 양, 융점 등이 상이한 2종류 이상의 것을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 이용하는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체는, 에틸렌과 아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐의 일부를 가수분해하여 생성한 비닐알코올을 포함하는 것이어도 된다.

이러한 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로서는, 예를 들면, 도소 주식회사 제조 「울트라센」, 미츠이·듀퐁 폴리 케미컬 주식회사 제조 「에바플렉스」, 마루젠 폴리에틸렌 주식회사 제조 「UBE 폴리에틸렌」, 아사히카세이 케미컬즈 주식회사 제조 「썬텍」 등을 들 수 있다.

에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 밀도는, 0.900~0.980g/cm³이 바람직하고, 0.910~0.975g/cm³이 보다 바람직하며, 0.920~0.960g/cm³이 더 바람직하다. 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로서는, 복수의 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 이용할 수도 있으며, 또, 상기한 밀도 범위 이외의 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 더해도 된다.

에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 멜트 인덱스는 1.5~15g/10분인 것이 바람직하고, 2.0~10g/10분인 것이 보다 바람직하며, 2.5~5g/10분인 것이 더 바람직하다. 에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 멜트 인덱스가 상기 범위 내이면, 발포체 시트의 최대 기포 직경을 작게 하기 쉬워지는 것과 더불어, 발포체 시트의 가공성, 성형성이 양호해진다.

〔각 수지의 함유량〕

발포체 시트에 있어서의 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 함유량은, 환경에 대한 부하를 저감하여 발포체 시트의 바이오율을 높이는 관점에서, 수지 성분 전량 기준으로 42질량% 이상이 바람직하고, 50질량% 이상이 보다 바람직하며, 60질량% 이상이 더 바람직하다. 또, 발포체 시트를 박형화하고, 또한 발포체로서의 성능을 양호하게 하기 쉽게 하기 위해서는, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A) 이외의 수지를 포함하고 있는 편이 좋다. 그러한 관점에서, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 함유량은, 95질량% 이하가 바람직하고, 85질량% 이하가 보다 바람직하며, 75질량% 이하가 더 바람직하다.

폴리올레핀 수지 (B)의 함유량은, 수지 성분 전량 기준으로 5질량% 이상이 바람직하고, 15질량% 이상이 보다 바람직하며, 25질량% 이상이 더 바람직하고, 그리고, 58질량% 이하가 바람직하며, 50질량% 이하가 보다 바람직하고, 40질량% 이하가 더 바람직하다. 폴리올레핀 수지 (B)의 함유량을 이들 하한값 이상으로 함으로써, 시트를 얇게 하기 쉬워지고, 또한 내충격성, 유연성, 기계 강도 등의 발포체 시트에서 필요해지는 각종 물성이 양호해지기 쉬워진다. 또, 이들 상한값 이하로 함으로써, 환경 부하를 낮춰, 발포체 시트의 바이오율을 높이기 쉬워진다.

폴리올레핀 수지 (B)가 메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지를 포함하는 경우, 그 폴리에틸렌 수지는, 폴리올레핀 수지 (B)로서, 단독으로 사용하는 것이 바람직하지만, 다른 폴리올레핀 수지 (B)와 병용해도 된다.

메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지의 함유량은, 폴리올레핀 수지 (B) 전량 기준으로, 40~100질량%가 바람직하고, 50~100질량%가 더 바람직하며, 85~100질량%가 더 바람직하다. 메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지의 함유량을 많게 함으로써, 발포체 시트의 유연성 등을 양호하게 하기 쉬워지며, 또, 가교 등을 균일하게 할 수 있고, 시트를 박형화할 수 있으며, 또한 최대 기포 직경을 작게 하기 쉬워진다.

＜발포체 시트에 있어서의 바이오율＞

본 발명의 발포체 시트에 있어서의 바이오율은 40질량% 이상이다. 바이오율을 40질량% 미만으로 하면, 환경에 대한 부하를 저감할 수 없다. 이 관점에서, 바이오율은, 50질량% 이상이 바람직하고, 60질량% 이상이 보다 바람직하다. 상한값에 특별히 제한은 없지만, 발포체 시트의 강도, 유연성, 제조 비용 등의 관점에서, 90질량% 이하가 바람직하고, 82질량% 이하가 보다 바람직하며, 75질량% 이하가 더 바람직하고, 68질량% 이하가 보다 더 바람직하다.

발포체 시트의 바이오율은, 발포체 시트 전량에 대한 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 함유 비율에, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 바이오율을 곱하여 얻을 수 있다. 발포체 시트 전량이란, 수지 조성물 전량으로부터 발포제 및 제조 시에 휘발하는 성분의 양을 제하여 산출할 수 있다. 또, 바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 바이오율은, ASTM D6866에 규정되어 있는 측정 방법에 의해 측정된 바이오매스도이다.

＜발포체 시트의 두께＞

본 발명의 발포체 시트의 두께는 0.05~1.5mm이다. 두께를 0.05mm 미만으로 하면, 발포체 시트의 기계 강도, 내충격성 등의 발포체 시트의 성능을 충분히 양호하게 할 수 없다. 또, 두께를 1.5mm보다 크게 하면 박형화가 어려워져, 소형화한 전자 기기에 적합하게 사용할 수 없다. 박형화하면서, 발포체 시트의 성능을 충분히 발휘시키는 관점에서, 발포체 시트의 두께는, 바람직하게는 1.2mm 이하, 보다 바람직하게는 0.9mm 이하, 더 바람직하게는 0.6mm 이하이고, 또, 바람직하게는 0.08mm 이상이며, 더 바람직하게는 0.10mm 이상이다.

＜발포 배율＞

본 발명의 발포체 시트의 발포 배율은 1.5~20배이다. 발포체 시트의 발포 배율을 1.5배 미만으로 하면, 기포 비율이 낮아지고, 유연성 등의 발포체로서의 성능이 불충분해진다. 한편, 발포 배율이 20배를 넘으면, 최대 기포 직경이 커지고, 그 결과, 내충격성 등의 발포체 시트의 각종 성능을 향상시키기 어려워진다. 이들 관점에서, 발포체 시트의 발포 배율은 1.8~15배가 바람직하고, 2.5~10배가 더 바람직하다. 또한, 발포 배율이란, 발포 전과 발포 후의 비용적(단위: cc/g)을 측정하고, 발포 후의 비용적/발포 전의 비용적에 의해 산출된 것을 말한다.

＜최대 기포 직경 및 평균 기포 직경＞

본 발명의 발포체 시트의 최대 기포 직경은, 500μm 이하가 바람직하다. 최대 기포 직경이 상기 상한값 이하이면, 시트를 얇게 해도 내충격성 등의 발포체 시트의 각종 성능을 향상시킬 수 있다. 발포체 시트의 내충격성 등을 충분히 확보하는 관점에서, 발포체 시트의 최대 기포 직경은 380μm 이하가 보다 바람직하고, 300μm 이하가 더 바람직하다. 또, 발포체 시트의 최대 기포 직경은, 50μm 이상이 바람직하고, 80μm 이상이 보다 바람직하며, 100μm 이상이 더 바람직하다.

본 발명의 발포체 시트의 MD 방향 및 TD 방향의 평균 기포 직경은 모두 20~350μm 이하인 것이 바람직하다. 평균 기포 직경이 상기 범위이면, 최대 기포 직경도 작아지고, 25% 압축 강도를 원하는 범위로 하면서, 내충격성, 충격 흡수성 등의 성능을 향상시킬 수 있다. 이들 관점에서 MD 방향 및 TD 방향의 평균 기포 직경은 모두 30~250μm가 바람직하고, 50~200μm가 보다 바람직하며, 60~140μm가 더 바람직하다.

또한, 발포체 시트의 ZD 방향의 평균 기포 직경은, 내충격성, 충격 흡수성 등을 확보하는 관점에서, 5~250μm가 바람직하고, 10~140μm가 보다 바람직하며, 15~100μm가 더 바람직하고, 20~60μm가 보다 더 바람직하다.

평균 기포 직경은 하기의 요령으로 측정한 것을 말한다.

발포체 시트를 가로 세로 50mm로 커트한 것을 측정용 발포체 시트 샘플로서 준비했다. 이것을 액체 질소에 1분간 담근 후에 면도기칼날로 MD 방향, 및 TD 방향을 따라 각각 두께 방향으로 절단했다. 이 단면을 디지털 현미경(주식회사 키엔스 제조 「VHX-900」)을 이용하여 200배의 확대 사진을 찍어, MD 방향, 및 TD 방향 각각에 있어서의 길이 2mm분의 절단면에 존재하는 모든 기포에 대해서 기포 직경을 측정하고, 그 조작을 5회 반복했다. 그리고, 모든 기포의 평균값을 MD 방향, 및 TD 방향의 평균 기포 직경으로 했다. 또, 측정한 모든 기포에 대해서, ZD 방향의 기포 직경도 측정하고, 그 평균값을 ZD 방향의 평균 기포 직경으로 했다. 또한, 측정한 모든 기포 직경 중에서 최대의 값을 최대 기포 직경으로 했다.

또한, 본 발명에 있어서 「MD」는, Machine Direction을 의미하고, 발포체 시트의 압출 방향 등과 일치하는 방향을 의미한다. 또, 「TD」는, Transverse Direction을 의미하고, MD에 직교하며 또한 발포체 시트에 평행한 방향을 의미한다. 또한 「ZD」는, Thickness Direction을 의미하고, MD 및 TD 어느 쪽에도 수직인 방향이다.

＜기포 직경의 비＞

ZD 방향에 있어서의 평균 기포 직경에 대한, MD 및 TD 방향에 있어서의 평균 기포 직경의 비(이하, “(MD＋TD)/2ZD”라고도 한다)는 1.3~10이 바람직하고, 1.8~9가 보다 바람직하며, 2~8이 더 바람직하고, 2.5~6이 보다 더 바람직하다. 또한, MD 및 TD 방향에 있어서의 평균 기포 직경의 비는, MD 방향에 있어서의 평균 기포 직경과, TD 방향에 있어서의 평균 기포 직경의 평균값이다.

(MD＋TD)/2ZD가 상기 범위 내이면, MD 방향 및 TD 방향으로 연장된 형상의 기포가 되기 때문에, 시트를 얇게 해도 내충격성, 유연성, 충격 흡수성 등이 우수한 발포체 시트를 얻기 쉬워진다. 또한, (MD＋TD)/2ZD는 발포 배율을 상기한 범위로 조정하면서, 발포체 시트의 제조 시에 연신함으로써 조정할 수 있다.

＜25% 압축 강도＞

발포체 시트의 25% 압축 강도는, 예를 들면 350kPa 이하이지만, 유연성의 관점에서는, 200kPa 이하가 바람직하고, 160kPa 이하가 보다 바람직하며, 100kPa 이하가 더 바람직하다. 또, 유연성을 양호하게 하면서, 내충격성 및 기계 강도 등도 양호하게 하는 관점에서는, 발포체 시트의 25% 압축 강도는, 20kPa 이상이 바람직하고, 35kPa 이상이 보다 바람직하며, 40kPa 이상이 보다 더 바람직하다.

25% 압축 강도는, 수지의 종류, 기포 직경, 발포 배율 등에 의해 조정 가능하며, 예를 들면, 발포 배율을 높게 하면 25% 압축 강도의 값을 낮출 수 있다.

또한, 25% 압축 강도는, 발포체 시트를 JIS K6767에 준거하여 측정한 것을 말한다.

＜가교도＞

발포체 시트는 가교되어 있는 것이 바람직하다. 또, 발포체 시트의 가교도는 15질량% 이상이 바람직하다. 가교도를 상기 하한값 이상으로 하면 평균 기포 직경을 상기 범위 내로 조정하기 쉬워지는 것과 더불어, 발포체 시트의 기포를 미세화하기 쉬워진다. 또한, 각 기포의 크기의 불균일도 적어지기 때문에, 최대 기포 직경이 작아져, 내충격성이나 기계 강도를 향상시키기 쉬워진다. 그러한 관점에서, 발포체 시트의 가교도는, 25질량% 이상이 보다 바람직하고, 30질량% 이상이 더 바람직하다. 또, 발포체 시트의 유연성, 내충격성, 충격 흡수성 등을 향상시키는 관점에서, 가교도는, 65질량% 이하가 바람직하고, 60질량% 이하가 더 바람직하며, 55질량% 이하가 더 바람직하다.

발포체 시트는, 상기 수지와 발포제를 포함하는 수지 조성물을 발포해서 이루어지는 것이다. 또, 발포체 시트에는, 추가로 첨가제가 배합되어 있어도 되고, 따라서, 발포체 시트는, 상기 수지와 발포제에 더하여 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 발포해서 이루어지는 것이어도 된다.

〔발포제〕

발포제로서는 열분해형 발포제가 바람직하다. 열분해형 발포제의 구체예로서는, 분해 온도가 140℃~270℃ 정도인 유기계 또는 무기계 화학 발포제를 들 수 있다.

유기계 발포제로서는, 아조디카본아미드, 아조디카복실산 금속염(아조디카복실산바륨 등), 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민 등의 니트로소 화합물, 히드라조디카본아미드, 4,4'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), 톨루엔술포닐히드라지드 등의 히드라진 유도체, 톨루엔술포닐세미카르바지드 등의 세미카르바지드 화합물 등을 들 수 있다.

무기계 발포제로서는, 탄산암모늄, 탄산나트륨, 탄산수소암모늄, 탄산수소나트륨, 아질산암모늄, 수소화 붕소나트륨, 무수 구연산 모노소다 등을 들 수 있다.

이들 중에서는, 미세한 기포를 얻는 관점, 및 경제성, 안전면의 관점에서, 아조 화합물, 니트로소 화합물이 바람직하고, 아조디카본아미드, 아조비스이소부티로니트릴, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민이 보다 바람직하며, 아조디카본아미드가 특히 바람직하다. 이들 열분해형 발포제는, 단독으로 또는 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

열분해형 발포제의 배합량은, 수지 성분 100질량부에 대해 1~30질량부가 바람직하다. 이러한 배합량으로 함으로써, 시트의 기포가 파열되지 않고 적절하게 발포할 수 있다. 또, 열분해형 발포제의 배합량을 많게 하면, 발포 배율이 높아져, 유연성을 향상시키는 것이 가능하다. 그 때문에, 열분해형 발포제의 배합량은, 3~25질량부가 보다 바람직하고, 5~18질량부가 더 바람직하다.

〔첨가제〕

발포체 시트에는, 첨가제로서 기포핵 조정제가 배합되는 것이 바람직하다. 기포핵 조정제로서는, 산화아연, 스테아르산아연 등의 아연 화합물, 구연산, 요소의 유기 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 산화아연, 스테아르산아연이 보다 바람직하고, 이들은 한쪽만 사용해도 되고, 둘 다 사용해도 된다. 발포제에 더하여 기포핵 조정제를 사용함으로써, 평균 기포 직경, 및 기포 직경의 불균일을 줄이기 쉬워진다.

기포핵 조정제의 배합량은, 수지 성분 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1~8질량부, 보다 바람직하게는 0.2~5질량부, 더 바람직하게는 0.3~2.5질량부이다.

발포체 시트에는, 첨가제로서 산화 방지제가 배합되어도 된다. 산화 방지제로서는, 인계 산화 방지제, 페놀계 산화 방지제, 황계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 산화 방지제는, 예를 들면 수지 성분 100질량부에 대해 0.01~5질량부 배합된다.

또, 발포체 시트에는, 첨가제로서 착색제가 배합되어 있어도 된다. 착색제는, 발포체 시트의 색을 조정하는 것으로서 배합된다. 착색제로서는, 구체적으로는, 안료, 염료 등을 들 수 있다. 착색제는, 예를 들면 수지 성분 100질량부에 대해 0.5~5질량부 배합된다.

발포체 시트에는, 첨가제로서, 필요에 따라, 상기 이외에도, 열안정제, 난연제, 대전 방지제, 충전재 등의 발포체 시트에 일반적으로 사용하는 첨가제가 배합되어 있어도 된다.

＜발포체 시트의 제조 방법＞

발포체 시트는, 수지, 발포제 및 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 배합하고, 혼련함으로써 얻어진 수지 조성물을 시트 형상으로 성형함으로써 발포성 수지 시트를 준비하고, 그 다음에 전리 방사선 등에 의해 가교한 후, 가열로, 오븐 등의 가열 장치 내에서 가열하여 발포시키는 방법에 의해 제조하는 것이 바람직하다.

상기 발포성 수지 시트는, 예를 들면, 밴버리 믹서나 가압 니더 등의 혼련기를 이용하여 각종 성분을 혼련하여 얻은 수지 조성물을, 압출기, 캘린더, 컨베이어 벨트 캐스팅 등에 의해 연속적으로 압출함으로써 얻으면 된다.

발포성 수지 시트의 가교 방법으로서는, 전리성 방사선에 의한 가교, 유기 과산화물에 의한 가교 등을 들 수 있는데, 전리성 방사선에 의한 가교가 바람직하다.

전리성 방사선에 의해 가교하는 경우, 전리성 방사선으로서는, 예를 들면, 자외광, γ선, 전자선 등을 들 수 있다. 전리성 방사선의 조사량은, 0.5~10Mrad가 바람직하고, 1.5~8Mrad가 보다 바람직하다. 전리성 방사선에 의해 가교를 행한 경우, 직경이 작고 균일한 기포 직경을 갖는 발포체 시트를 얻을 수 있다.

유기 과산화물에 의해 가교하는 경우, 유기 과산화물로서는, 예를 들면, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트, 쿠밀하이드로퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸헥산, n-부틸-4,4-디(t-부틸퍼옥시)발레레이트, α,α'-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3,t-부틸퍼옥시쿠멘 등을 들 수 있다.

유기 과산화물의 배합량은, 수지 성분 100질량부에 대해 0.05~10질량부가 바람직하고, 0.1~7질량부가 보다 바람직하다.

발포성 수지 시트를 발포시키는 방법으로서는, 오븐과 같은 배치(batch) 방식이나, 발포성 수지 시트를 장척의 시트 형상으로 하여, 연속적으로 가열로 내를 통과시키는 연속 발포 방식을 들 수 있다. 가열 온도는, 바람직하게는 200~320℃, 보다 바람직하게는 250~300℃이다.

발포성 수지 시트는, 발포시킬 때에 MD 방향 및 TD 방향 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 이들 양쪽으로 연신시키면 된다. MD 방향 및 TD 방향으로 연신시킴으로써, 평균 기포 직경, 평균 기포 직경의 비를 상기한 범위 내로 조정하기 쉬워진다. 또, 발포성 수지 시트는, 발포한 후에 MD 방향 및 TD 방향 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 이들 양쪽으로 연신시켜도 된다. 또한, 발포성 수지 시트를 발포시킨 후에 연신하는 경우에는, 발포 후에 냉각하지 않고 발포 시의 용융 상태를 유지한 채 계속해서 연신해도 되고, 냉각한 후, 다시 한번 가열하여 용융 또는 연화 상태로 한 다음에 연신해도 된다.

＜용도＞

본 발명의 발포체 시트는, 전자 기기 용도에 적합하게 사용된다. 즉, 본 발명의 발포체 시트는, 예를 들면, 스마트 폰 등의 휴대 전화, 카메라, 게임 기기, 전자 수첩, 태블릿 단말, 노트북 컴퓨터 등의 전자 기기의 내부, 바람직하게는 스마트 폰 등의 휴대 전화의 내부에 있어서 적합하게 사용되는 것이다. 발포체 시트는, 전자 기기 내부에 있어서, 예를 들면, 시일재, 충격 흡수재 등으로서 사용된다.

[점착 테이프]

본 발명의 발포체 시트는, 발포체 시트를 기재(基材)로 하는 점착 테이프에 사용해도 된다. 점착 테이프는, 예를 들면, 발포체 시트와, 발포체 시트의 적어도 한쪽의 면에 설치된 점착재를 구비하는 것이다. 점착 테이프는, 점착재를 개재하여 다른 부재에 접착하는 것이 가능해진다. 점착 테이프는, 발포체 시트의 양면에 점착재를 설치한 것이어도 되고, 편면에 점착재를 설치한 것이어도 된다.

점착재는, 감압 접착성을 갖는 부재로서, 적어도 점착제층을 구비하는 것이면 되고, 발포체 시트의 표면에 적층된 점착제층 단체(單體)여도 되고, 발포체 시트의 표면에 붙여진 양면 점착 시트여도 되는데, 점착제층 단체인 것이 바람직하다. 또한, 양면 점착 시트는, 기재와, 기재의 양면에 설치된 점착제층을 구비하는 것이다. 양면 점착 시트는, 한쪽의 점착제층을 발포체 시트에 접착시키는 것과 더불어, 다른 쪽의 점착제층을 다른 부재에 접착시키기 위해 사용한다.

점착제층을 구성하는 점착제로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 고무계 점착제 등을 이용할 수 있다. 또, 점착재 상에는, 추가로 이형지 등의 박리 시트가 합착되어도 된다. 점착재의 두께는, 5~200μm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7~150μm이며, 더 바람직하게는 10~100μm이다.

[실시예]

본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 의해 어떠한 한정이 되는 것은 아니다.

[실시예 1]

바이오 수지 (1) 및 폴리에틸렌계 수지 (1)과, 열분해형 발포제로서 아조디카본아미드와, 기포핵 조정제로서 스테아르산아연 및 산화 아연과, 산화 방지제와, 흑색 안료를, 표 2에 기재된 배합으로 압출기에 공급하여 130℃에서 용융 혼련하고, 수지 조성물을 얻었다. 그 수지 조성물을 압출하여 장척 형상의 발포성 수지 시트를 얻었다.

다음에, 상기 장척 형상의 발포성 수지 시트의 양면에 가속 전압 500kV의 전자선을 4.5Mrad 조사하여 수지 시트를 가교했다. 가교한 발포성 수지 시트를 열풍 및 적외선 히터에 의해 250℃로 유지된 발포로 내에 연속적으로 보내서, MD 및 TD 방향으로 연신시키면서 발포시켜, 표 1에 기재된 두께의 발포체 시트를 얻었다.

[실시예 2~17 및 비교예 1~2]

압출기에 공급되는 각 성분을 표 2에 기재된 바와 같이 조정하여, 수지 조성물을 실시예 1과 동일하게 얻었다. 그 후, 가교도가 표 2에 기재된 바와 같이 되도록 전자선의 조사량을 조정하고, 또한 (MD+TD)/2ZD가 표 2에 기재된 바와 같이 되도록, 연신의 정도를 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시했다.

실시예, 비교예에 있어서 얻어진 발포체 시트를 이하와 같이 평가했다.

＜가교도＞

발포체 시트로부터 약 100mg의 시험편을 채취하고, 시험편의 중량 A(mg)를 정밀하게 칭량한다. 다음에, 이 시험편을 120℃의 크실렌 30cm³ 중에 침지시켜 24시간 방치한 후, 200메쉬의 철망으로 여과하여 철망 상의 불용해분을 채취, 진공 건조하여, 불용해분의 중량 B(mg)를 정밀하게 칭량한다. 얻어진 값으로부터, 하기 식에 의해 가교도(질량%)를 산출했다.

가교도(질량%)=(B/A)×100

＜발포 배율＞

발포 전과 발포 후의 비용적(단위: cc/g)을 측정하고, 발포 후의 비용적/발포 전의 비용적에 의해 산출했다.

＜발포체 시트에 있어서의 바이오율＞

명세서에 기재된 방법으로 산출했다.

＜평균 기포 직경 및 최대 기포 직경＞

발포체 시트의 평균 기포 직경 및 최대 기포 직경은, 명세서에 기재된 방법으로 측정했다.

＜25% 압축 강도＞

발포체 시트에 대해서 JIS K6767에 준거하여 25% 압축 강도를 측정했다.

표 2의 결과로부터 명백하듯이, 각 실시예의 발포체 시트는 바이오율이 높고, 또한 두께가 얇음에도 불구하고, 최대 기포 직경을 작게 할 수 있어, 내충격성 등의 각종 성능이 양호해지는 것을 이해할 수 있다.

Claims

바이오계 폴리올레핀 수지 (A)를 포함하는 발포체 시트이며, 발포체 시트에 있어서의 바이오율이 40질량% 이상, 두께가 0.05~1.5mm, 발포 배율이 1.5~20배인, 발포체 시트.
청구항 1에 있어서,
상기 바이오계 폴리올레핀 수지 (A) 이외의 폴리올레핀 수지 (B)를 더 함유하는, 발포체 시트.
청구항 2에 있어서,
상기 폴리올레핀 수지 (B)가, 폴리에틸렌 수지, 및 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로부터 선택되는 1종인, 발포체 시트.
청구항 3에 있어서,
상기 폴리에틸렌 수지가, 메탈로센 화합물의 중합 촉매로 중합된 폴리에틸렌 수지를 포함하는, 발포체 시트.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 폴리에틸렌 수지의 멜트 인덱스(MI)가, 1.0~12g/10분 이상인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
바이오계 폴리올레핀 수지 (A)의 멜트 인덱스가 1.5~12g/10분 이상인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
MD 방향 및 TD 방향의 평균 기포 직경은 모두 20~350μm 이하인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
ZD 방향에 있어서의 평균 기포 직경에 대한, MD 및 TD 방향에 있어서의 평균 기포 직경의 비가 1.8~9인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발포체 시트 중의 최대 기포 직경이 500μm 이하인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
25% 압축 강도가 200kPa 이하인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
전자 기기용인, 발포체 시트.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 발포체 시트와, 상기 발포체 시트의 편면 또는 양면에 설치되는 점착재를 구비하는, 점착 테이프.