TW202337987A - 樹脂發泡體 - Google Patents
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Abstract
本發明可提高樹脂發泡體之破泡性且實現單元之微細化。
本發明之樹脂發泡體係將包含至少含有乙烯/醋酸乙烯酯共聚物之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之樹脂組成物進行發泡而成。
Description
本發明係關於一種樹脂發泡體。
本申請案係基於2021年12月21日所申請之日本專利申請案2021-206942號，並主張該等之優先權之利益，且該等專利申請案之全部內容藉由參照而納入本發明說明書中。
在專利文獻1記載有聚烯烴系樹脂連續氣泡發泡體。聚烯烴系樹脂連續氣泡發泡體係使添加乙烯/醋酸乙烯酯共聚物80重量份、低密度聚乙烯20重量份、過氧化二異丙苯0.6重量份、偶氮二甲醯胺系發泡劑20重量份、矽氧烷系界面活性劑0.5重量份、及作為破泡劑調配滑石10重量份之樹脂組成物所獲得之成形體於常壓下加熱並進行交聯發泡而獲得。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平10-310654號公報
(發明所欲解決之問題)
但是，習知之樹脂發泡體破泡性差，且柔軟性不充分。又，要求將樹脂發泡體之單元微細化，並根據樹脂發泡體之用途，提高密封性等各種特性。
本發明係鑒於上述事態而完成者，其目的在於提高樹脂發泡體之破泡性且實現單元之微細化。本發明可作為以下之形態實現。
(解決問題之技術手段)
本發明之樹脂發泡體係將包含至少含有乙烯/醋酸乙烯酯共聚物之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之樹脂組成物進行發泡而成。
(對照先前技術之功效)
本發明之樹脂發泡體係破泡性良好，且單元被微細化。
此處揭示本發明之理想例。
•一種樹脂發泡體，其中，前述石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂係相對於前述聚烯烴系樹脂之合計100質量份，含有2.0質量份以上且20質量份以下。
•一種樹脂發泡體，其中，前述樹脂組成物係包含矽樹脂。
•一種樹脂發泡體，其中，前述矽樹脂相對於前述聚烯烴系樹脂之合計100質量份，含有超過0質量份且10質量份以下。
•一種樹脂發泡體，其基於JIS K6767之單元數為50個/25 mm以上。
以下，詳細說明本發明。此外，在本發明說明書中，針對數值範圍使用「-」之記載，只要無特別說明，則包含下限值及上限值。例如，在「10~20」之記載中，屬於下限值之「10」、屬於上限值之「20」均包含在內。亦即，「10~20」與「10以上且20以下」為相同之意思。
1.樹脂發泡體
本發明之樹脂發泡體係將包含至少含有乙烯/醋酸乙烯酯共聚物之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之樹脂組成物進行發泡而成。
樹脂組成物較佳係包含聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂、及矽樹脂。進而，樹脂組成物亦可包含發泡劑及交聯劑(硫化劑)。
針對組成物之各成分進行說明。
(1)聚烯烴系樹脂
聚烯烴系樹脂除了含有乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)以外，並無特別限定。聚烯烴系樹脂可僅含有EVA，較佳係含有EVA及EVA以外之聚烯烴系樹脂。
乙烯/醋酸乙烯酯共聚物係分子中含有來自乙烯之構造單元、及來自醋酸乙烯酯之構造單元之聚合物。
EVA中之醋酸乙烯酯之含有量無特別限定。由提高柔軟性之觀點而言，在將EVA之質量設為100質量%之情形下，醋酸乙烯酯之含有量較佳係5質量%以上，更佳係10質量%以上。由防止過度交聯之觀點而言，上述之醋酸乙烯酯之含有量較佳係40質量%以下，更佳係30質量%以下。由該等觀點而言，上述醋酸乙烯酯之含有量較佳係5質量%以上且40質量%以下，更佳係10質量%以上且30質量%以下。此外，醋酸乙烯酯之含有量係基於JIS K6924-1。
EVA之熔體流動速率(MFR)並無特別限定。由成形性之觀點而言，EVA之MFR係基於JIS K6924-1，作為在190°C、2.16 kg負荷下所測定之值，較佳係0.1 g/10分鐘~20 g/10分鐘，更佳係0.3 g/10分鐘~10 g/10分鐘，進而較佳係0.5 g/10分鐘~5.0 g/10分鐘。
由破泡步驟中之柔軟性之觀點而言，在將聚烯烴系樹脂之合計設為100質量份之情形下，EVA之含有量超過0質量份，較佳係40質量份以上，更佳係60質量份以上。由防止過度交聯之觀點而言，上述之EVA之含有量為100質量份以下，較佳係90質量份以下，更佳係80質量份以下。由該等觀點而言，上述EVA之含有量為超過0質量份且100質量份以下，較佳係40質量份以上且90質量份以下，更佳係60質量份以上且80質量份以下。
作為EVA以外之聚烯烴系樹脂，可列舉聚乙烯系樹脂(EVA除外)、聚丙烯系樹脂、及該等之混合物等。EVA以外之聚烯烴系樹脂亦可作為母料之稀釋樹脂調配。作為母料，例如可列舉含有矽樹脂之矽母料、發泡劑母料等。
作為聚乙烯系樹脂(EVA除外)，可列舉低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-(4-甲基-1-戊烯)共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物等。該等聚乙烯系樹脂可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。
低密度聚乙烯通常係將乙烯之重複單元隨機地分支結合而成者。由成形性之觀點而言，低密度聚乙烯基於JIS K 7210-1在190°C、2.16 kgf下所測定之熔體流動速率(MFR)較佳係0.1 g/10分鐘~20 g/10分鐘，更佳係0.3 g/10分鐘~10 g/10分鐘，進而較佳係0.5 g/10分鐘~5.0 g/10分鐘。
線性低密度聚乙烯係不具有長鏈分支之乙烯與α-烯烴之共聚物。作為α-烯烴，可列舉丙烯、1-丁烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等。
聚丙烯系樹脂係在1分子中含有來自丙烯之構造單元之聚合物，且係將含有丙烯之單體成分聚合而成者。聚丙烯系樹脂可為丙烯均聚物，亦可為丙烯與丙烯以外之烯烴(惟，乙烯除外)之共聚物。又，聚丙烯系樹脂可單獨使用一種，又，亦可將兩種以上組合使用。
由調整用於獲得良好之發泡體之交聯度、熔融黏度、及防止破泡後之變形之觀點而言，聚烯烴系樹脂較佳係含有EVA與聚乙烯系樹脂(EVA除外)，更佳係含有EVA與低密度聚乙烯。
在將聚烯烴系樹脂之合計設為100質量份之情形下，低密度聚乙烯之含有量較佳係0質量份以上且50質量份以下，更佳係5質量份以上且40質量份以下，進而較佳係10質量份以上且35質量份以下。
(2)石油樹脂
石油樹脂係將含有藉由石油粗揮發油等之熱分解所副產之不飽和烴單體之餾分聚合而獲得。作為石油樹脂，例如可列舉脂肪族系石油樹脂(C5系石油樹脂)、芳香族系石油樹脂(C9系石油樹脂)、脂肪族/芳香族系石油樹脂(C5/C9系石油樹脂)、脂環族系石油樹脂(氫化系石油樹脂)。脂肪族系石油樹脂(C5系石油樹脂)係將石油粗揮發油分解油之C5餾分之精製成分聚合所獲得之合成樹脂。芳香族系石油樹脂(C9系石油樹脂)係將石油粗揮發油分解油之C9餾分之精製成分聚合所獲得之合成樹脂。脂肪族/芳香族系石油樹脂(C5/C9系石油樹脂)係將上述C5餾分與C9餾分摻合而成之原料共聚合所獲得之合成樹脂。
由與聚烯烴系樹脂之相溶性之觀點而言，石油樹脂特佳係C9系氫化石油樹脂。
由氣味、色相、熱穩定性、耐候性及與聚烯烴系樹脂之相溶性之觀點而言，石油樹脂較佳係氫化石油樹脂。氫化石油樹脂係對存在於石油樹脂中之不飽和雙鍵附加氫原子之樹脂。作為氫化系石油樹脂，可使用氫化率90%以上之完全氫化型之氫化石油樹脂、及氫化率未滿90%之部分氫化型之氫化石油樹脂中之任一者。
石油樹脂之加氫率(氫化率)並無特別限制。由適當地將單元微細化之觀點而言，石油樹脂之加氫率較佳係5%以上，更佳係10%以上，進而較佳係25%以上，亦可為40%以上。石油樹脂之加氫率之上限值並無特別限定，可為100%，亦可為90%以下、80%以下、70%以下。
C9系氫化石油樹脂之市售品，例如可列舉ARKON P-90、ARKON P-100、ARKON P-115、ARKON P-125、ARKON P-140、ARKON M-90、ARKON M-100、ARKON M-115、ARKON M-135(荒川化學公司製)等。C5系氫化石油樹脂之市售品，例如可列舉出EASTOTAC C115W(伊士曼化學公司製)等。C5/C9系氫化石油樹脂之市售品，可列舉二環戊二烯/芳香族共聚系氫化石油樹脂之例如I-MARV S-100、I-MARV S-110、I-MARV P-100、I-MARV P-125、I-MARV P-140(出光興產公司製)等。C5/C9系未氫化石油樹脂之市售品，例如可列舉PETROTAC 70(東曹公司製)等。
此外，上述商品名之末尾之數字係表示石油樹脂之軟化點(°C)之目錄值。由操作性之觀點而言，石油樹脂之軟化點例如可設為70°C以上、80°C以上、90°C以上，較佳係大於90°C，更佳係100°C以上、110°C以上。軟化點之上限並無特別限定，但由容易取得之觀點而言，例如亦可為140°C以下。軟化點之不同對樹脂發泡體之性狀並無太大之影響，但軟化點低之石油樹脂在運輸時或保管時等，會發生粉狀之物質成為塊之阻塞等。就該點而言，若軟化點在上述範圍內，則容易處理石油樹脂。
石油樹脂可單獨使用一種，亦可將兩種及以上組合使用。
(3)苯乙烯系樹脂
苯乙烯系樹脂可藉由將苯乙烯系單體之1種或2種以上加成聚合而獲得。加成聚合反應可根據公知之方法進行，例如可藉由使用活性陰離子聚合觸媒進行溶液聚合之方法、使用陽離子聚合觸媒之方法、使用自由基聚合起始劑之方法等進行加成聚合。作為苯乙烯系單體，可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-苯基苯乙烯等。
此外，苯乙烯系樹脂可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
由與聚烯烴系樹脂之相溶性等觀點而言，苯乙烯系樹脂較佳係氫化苯乙烯系樹脂。氫化苯乙烯系樹脂係將苯乙烯系樹脂氫化，使芳香環之至少一部分變化為脂環者。
氫化苯乙烯系樹脂可將上述苯乙烯系樹脂中來自苯乙烯系單體之芳香環之至少一部分加氫而獲得。加氫之方法是習知公知之方法，並無特別限定。
例如，在公知之氫化觸媒之存在下，藉由吹入氫等方法使苯乙烯系樹脂與溶解於溶劑中之溶液接觸而進行。作為氫化觸媒，可列舉醋酸鈷/三乙鋁、乙醯丙酮鎳/三異丁基鋁、二氯化鈦/正丁基鋰、二氯化鋯/二級丁基鋰、由如四丁氧基鈦酸酯/二甲基鎂等過渡金屬化合物/烷基金屬化合物之組合所構成之均相觸媒；鎳、鈀、鉑等非均相金屬觸媒；在載體上擔載鎳/二氧化矽、鎳/矽藻土、鎳/氧化鋁、鈀/碳、鈀/二氧化矽、鈀/矽藻土、鈀/氧化鋁等金屬觸媒而成之非均相固體擔載觸媒等。
氫化苯乙烯系樹脂之加氫率(氫化率)並無特別限制。由適當地將單元微細化之觀點而言，氫化苯乙烯系樹脂之加氫率較佳係5%以上，更佳係10%以上，進而較佳係25%以上，亦可為40%以上。氫化苯乙烯系樹脂之加氫率之上限值並無特別限定，可為100%，亦可為95%以下、90%以下、80%以下、70%以下。
此處，氫化苯乙烯系樹脂之氫化率係根據IR(紅外線分光光度計)之來自苯乙烯化合物之吸光度之峰值高度，藉由下述式所算出之值。
氫化率(%)={(C-D)/C}×100
C：加氫前之來自芳香環之吸光度峰值高度
D：加氫後之來自芳香環之吸光度峰值高度
苯乙烯系樹脂之分子量並無特別限定。苯乙烯系樹脂之分子量，係以凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算重均分子量(Mw)計，較佳為500~10000，更佳為800~5000，進而較佳為1000~4000。
苯乙烯系樹脂之市售品，可列舉作為氫化苯乙烯系樹脂之例如YS RESIN SG-110、YS RESIN SM-100、YS RESIN SS-115(YASUHARA化學公司製)。苯乙烯系樹脂之市售品，可列舉作為未氫化之苯乙烯系樹脂之例如YS RESIN SX-100(YASUHARA化學公司製)。
(4)石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量
由提高破泡性與單元之微細化之觀點而言，石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量相對於聚烯烴系樹脂之合計100質量份，較佳係2.0質量份以上，更佳係3.0質量份以上，進而較佳係4.0質量份以上。由抑制因過度破泡而樹脂發泡體失去復原性等物性降低之觀點而言，上述石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量較佳係20質量份以下，更佳係15質量份以下，進而較佳係12質量份以下。由該等觀點而言，上述石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量較佳係2.0質量份以上且20質量份以下，更佳係3.0質量份以上且15質量份以下，進而較佳係4.0質量份以上且12質量份以下。又，上述石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量即便為8質量份以下、6質量份以下，亦可實現破泡性之提高與單元之微細化。
此外，在樹脂組成物僅含有石油樹脂與苯乙烯系樹脂之一者之樹脂之情形下，石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量係指一者之樹脂之含有量。在樹脂組成物包含石油樹脂與苯乙烯系樹脂兩者之情形下，石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之含有量意味著石油樹脂與苯乙烯系樹脂之合計之含有量。
(5)矽樹脂
矽樹脂為任意成分。作為矽樹脂，例如可適當地使用聚有機矽氧烷等。此處，聚有機矽氧烷係以矽氧烷鍵為主鏈且在側鏈具有有機基者，作為有機基，例如可列舉甲基、乙烯基、乙基、丙基、苯基等。
作為聚有機矽氧烷之具體例，可列舉二甲基聚矽氧烷、甲基乙基聚矽氧烷、甲基辛基聚矽氧烷、甲基乙烯基聚矽氧烷、甲基苯基聚矽氧烷、甲基(3,3,3-三氟丙基)聚矽氧烷等。
矽樹脂可以矽膠、矽粉末、矽油或矽樹脂之形態使用。該等之中，由難以起霜之觀點而言，較佳係以矽膠之形態使用。
由藉由賦予疏水性來提高止水性之觀點而言，矽樹脂之含有量相對於聚烯烴系樹脂之合計100質量份，較佳係超過0質量份，更佳係1.0質量份以上，進而較佳係1.5質量份以上。由在聚烯烴系樹脂中之分散性之觀點而言，上述矽樹脂之含有量較佳係10質量份以下，更佳係7質量份以下，進而較佳係5質量份以下。由該等觀點而言，上述矽樹脂之含有量較佳係超過0質量份且10質量份以下，更佳係1.0質量份以上且7質量份以下，進而較佳係1.5質量份以上且5質量份以下。
(6)發泡劑
發泡劑並無特別限定，較佳係利用熱分解產生氣體之熱分解型發泡劑。作為熱分解型發泡劑可使用有機系發泡劑或無機系發泡劑。
作為有機系發泡劑可列舉偶氮二甲醯胺(ADCA)、偶氮二羧酸鋇、偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮環己腈、N,N’-二硝基五亞甲基四胺、4,4’-氧雙苯磺醯肼、甲苯磺醯基胺脲等。
作為無機系發泡劑可列舉碳酸銨、碳酸鈉、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸鈉、亞硝酸銨、硼氫化鈉、無水檸檬酸單鈉等。
發泡劑可單獨使用一種，又，亦可組合使用兩種以上。在上述中，由於可形成微細之氣泡，故較佳係偶氮二甲醯胺、偶氮二羧酸鋇、偶氮二異丁腈等偶氮化合物；N,N’-二硝基五亞甲基四胺等亞硝基化合物，特佳係偶氮二甲醯胺(ADCA)。
發泡劑相對於聚烯烴系樹脂之合計100質量份，較佳係5~35質量份，更佳係10~30質量份，進而較佳係15~25質量份。
(7)交聯劑
交聯劑並無特別限定。作為交聯劑，可列舉過氧化二異丙苯(DCP)、2,5-二甲基-2,5-雙三級丁基過氧己烷、1,3-雙三級丁基過氧-異丙基苯等有機過氧化物。
(8)其他之成分
根據需要，樹脂組成物可包含填充劑(碳酸鈣等)、發泡助劑(硬脂酸鋅、尿素系發泡助劑等)、交聯助劑、抗氧化劑、顏料、可塑劑、熱膨脹性粒子、功能賦予劑(例如阻燃劑)等添加劑。該等添加劑可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。
又，在不顯著阻礙本發明之效果之範圍內，組成物可含有上述聚合物以外之改質劑等之聚合物(以下亦稱為其他之聚合物)。
2.樹脂發泡體之構成
樹脂發泡體之氣泡構造並無特別限定。樹脂發泡體較佳係具有連續氣泡構造。具有連續氣泡構造之樹脂發泡體，如後述般可使氣泡膜破裂並使樹脂發泡體之氣泡連通化而獲得。在樹脂發泡體具有連續氣泡構造之情形下，以下之樹脂發泡體之物性係使用經過後述破泡步驟之樣品進行測定。破泡步驟之條件，可根據所求之物性適當變更，但以下之樹脂發泡體之物性為例如在破泡步驟中使用通過10次輥之樣品進行測定之測定值。
(1)單元數
本發明之樹脂發泡體基於JIS K6767：1999附屬書A(規定)之單元計數順序所記載之順序量測之單元數，較佳係50個/25 mm以上，更佳係60個/25 mm以上，進而較佳係70個/25 mm以上。上述單元數之上限並無特別限定，例如可為100個/25 mm以下、90個/25 mm以下、85個/25 mm以下。
在本發明中，單元意味著發泡體中之空孔部分。單元數為基於上述JIS K6767：1999計數之試樣片之每25 mm之單元數。
(2)密度
樹脂發泡體之密度較佳係20 kg/m
3以上且100 kg/m
3以下，更佳係為25 kg/m
3以上且50 kg/m
3以下，進而較佳係30 kg/m
3以上且40 kg/m
3以下。上述密度係基於JIS K7222：2005所測定之表觀密度。藉由將密度設為上述範圍，可使樹脂發泡體輕量化。
此外，如以下之式所示，可以密度之倒數之形式算出發泡倍率。
發泡倍率=1000/A A：密度(kg/m
3)
樹脂發泡體之發泡倍率較佳係10倍~50倍，更佳係20倍~40倍，進而較佳係25倍~35倍。
(3)壓縮應力50%
樹脂發泡體之壓縮應力在基於JIS K6767：1999中之｢壓縮應力-變形｣之試驗方法(壓縮50%時，對應於ISO 3386-1)進行測定之情形下，較佳係10 kPa以下，更佳係8 kPa以下，進而較佳係5.5 kPa以下。樹脂發泡體之壓縮應力之下限並無特別限定，通常為0.1 kPa以上。
此外，上述樹脂發泡體之壓縮應力例如可變更樹脂組成物中之石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之配合比例、單元之連通化之程度等而調整。
(4)壓縮永久變形
樹脂發泡體之壓縮永久變形在基於JIS K6767：1999中之｢壓縮永久變形｣之試驗方法(壓縮結束後24小時後之厚度測定，對應於ISO 1856)進行測定之情形下，較佳係5.0%以下，更佳係3.0%以下，進而較佳係2.5%以下。樹脂發泡體之壓縮永久變形之下限雖無特別限定，但通常為0.1%以上。
(5)凝膠分率
樹脂發泡體之凝膠分率較佳係30%以上，更佳係50%以上，進而較佳係70%以上。凝膠分率之上限為100%以下，例如亦可為95%以下、90%以下。凝膠分率係基於JIS K6796進行測定。凝膠分率之數值越高表示樹脂發泡體之交聯度越高。
此外，上述凝膠分率可變更交聯劑之種類、配合比例、電子束交聯之有無、電子束交聯之條件等而調整。
(6)止水性及用途
樹脂發泡體適合作為水密封材。在使用作為水密封材之情形下，樹脂發泡體例如藉由沖壓等形成配合用途之厚度及形狀(例如繩狀)而使用。樹脂發泡體較佳係後述之100 mmAq水壓之保持時間為30分鐘以上，更佳係9小時以上，進而較佳係24小時以上。100 mmAq水壓之保持時間係將10 mm厚度之水密封材以圖1所示之尺寸沖壓為U字型所作成之止水性測定用樣品1，如圖2所示般在2片之丙烯酸樹脂板2、2間以既定之壓縮率(例如50%、60%、70%)之壓縮狀態夾著，在該狀態下向U字型之試驗用樣品1內注入水W，使其成為100 mAq水壓，而為保持100 mmAq水壓之時間。
此外，樹脂發泡體之用途並非限定於水密封材，可廣泛用於各種之密封材、緩衝材、斷熱材、吸附劑、建築用零件、汽車用零件、日用材料等。
3.樹脂發泡體之製造方法
樹脂發泡體之製造方法並無特別限定，例如可採用：於聚烯烴系樹脂加入發泡劑，進而根據需要任意地加入交聯劑或其他之添加劑進行混合，其後進行發泡成形之方法。聚烯烴系樹脂發泡體之製造方法較佳可為以下之二段嵌段發泡法、一段嵌段發泡法、使用化學交聯之長條發泡法、使用電子束交聯之長條發泡法之任一者。該等方法之中，由可製造相對厚度較大之樹脂發泡體、藉由厚度大而於後述之破泡步驟中提高壓縮率之觀點而言，較佳係嵌段發泡法，更佳係二段嵌段發泡法。
＜二段嵌段發泡法＞
二段嵌段發泡法例如具備以下之步驟(1)~(4)。
(1)混煉步驟
將前述之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂、交聯劑、發泡劑、矽樹脂(任意成分)、添加劑(任意成分)及被認為適當需要之填充材或助劑，藉由擠出機、密閉式混煉機、捏合機、輥等混煉裝置，在發泡劑之分解溫度以下之溫度下熔融混煉，而獲得發泡性樹脂組成物。
(2)一次發泡步驟
將混煉步驟中所獲得之發泡性樹脂組成物填充至一次模具之成形空間，並在加壓下加熱。藉此使交聯劑之一部分、或交聯劑與發泡劑之一部分分解。其後進行除壓，取出發泡性樹脂組成物中間體。加熱溫度通常在130°C~150°C，加熱時間通常在25~50分鐘之範圍內被決定。
(3)二次發泡步驟
將一次發泡步驟中所獲得之發泡性樹脂組成物中間體配置於二次模具之成形空間，在常壓下加熱使進行二次發泡後，從二次模具取出樹脂發泡體。
(4)破泡步驟
進行使二次發泡步驟中所獲得之樹脂發泡體通過向不同方向旋轉之2根輥之間之壓縮處理，獲得連續氣泡樹脂發泡體。
本步驟係藉由進行使樹脂發泡體通過向不同方向旋轉之2根輥之間之壓縮處理，使單元膜破裂而使樹脂發泡體之單元連通化之步驟。此處，各壓縮處理時之壓縮條件(壓縮率、輥之周速比)及壓縮處理之次數可根據單元之連通化之程度適當設定。例如，壓縮處理較佳係反覆進行多次。
＜一段嵌段發泡法＞
一段嵌段發泡法例如具備以下之步驟(1)~(3)。
(1)混煉步驟
將前述之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂、交聯劑、發泡劑、矽樹脂(任意成分)、添加劑(任意成分)及被認為適當需要之填充材或助劑，藉由擠出機、密閉式混煉機、捏合機、輥等混煉裝置，在發泡劑之分解溫度以下之溫度下熔融混煉，而獲得發泡性樹脂組成物。
(2)發泡步驟
將混煉步驟中所獲得之發泡性樹脂組成物填充至模具內並密封，藉由在加壓之狀態下加熱既定時間(在發泡劑及交聯劑之分解溫度以上之溫度下加熱)，進行交聯劑之交聯及發泡劑之分解，其後，藉由打開模具進行除壓而獲得樹脂發泡體。
(3)破泡步驟
進行使發泡步驟中所獲得之樹脂發泡體通過向不同方向旋轉之2根輥之間之壓縮處理，獲得連續氣泡樹脂發泡體。針對細節，援用二段嵌段發泡法中之破泡步驟之說明。
＜使用化學交聯之長條發泡法＞
長條發泡法例如具備以下之步驟(1)~(3)。
(1)混煉步驟
將前述之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂、交聯劑、發泡劑、矽樹脂(任意成分)、添加劑(任意成分)及被認為適當需要之填充材或助劑，藉由單軸擠出機、二軸擠出機等進行混煉且擠出為片狀，擠出片材等之既定形狀之發泡性樹脂組成物(以下稱為母板)。
(2)發泡步驟
藉由一邊將混煉步驟中所獲得之母板搬運至烘箱等之加熱裝置中，一邊在120°C~250°C (發泡劑及交聯劑之分解溫度以上)下加熱5~20分鐘使其發泡，而獲得樹脂發泡體。此外，若使用烘箱等加熱裝置與搬運裝置呈一體之裝置，則可連續處理該母板，故較佳。
(3)破泡步驟
進行使發泡步驟中所獲得之樹脂發泡體通過向不同方向旋轉之2個輥之間之壓縮處理，獲得連續氣泡樹脂發泡體。針對細節，援用二段嵌段發泡法中之破泡步驟之說明。
＜使用電子束交聯之長條發泡法＞
使用電子束交聯之長條發泡法例如具備以下之步驟(1)~(4)。
(1)混煉步驟
將前述之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂、發泡劑、矽樹脂(任意成分)、交聯劑(任意成分)、添加劑(任意成分)及被認為適當需要之填充材或助劑，藉由單軸擠出機、二軸擠出機等進行混煉，且擠出片狀等之既定形狀之樹脂組成物(以下稱為母板)。混煉及擠出可藉由擠出機統一進行。為了進行均一之混煉，較佳係預先混合各成分後進行擠出。
(2)交聯步驟
將混煉步驟中獲得之母板進行交聯。作為交聯方法，可使用電子束、γ線等電離放射線進行交聯之方法。作為交聯方法，較佳係利用電子束照射之交聯(電子束交聯)。其理由在於，根據電子束交聯可實現形成於發泡體之單元之微細化，可將單元直徑控制在既定之範圍內。電子束交聯可使用電子束照射機進行。此外，根據需要亦可調配上述有機過氧化物等交聯劑併用化學交聯。
電子束之照射劑量較佳係4.0 Mrad~8.0 Mrad(40 kGy~80 kGy)。若照射劑量未滿4.0 Mrad，則有時在後述之發泡步驟中不能良好地發泡。若照射劑量超過8.0 Mrad，則交聯強，樹脂變硬，故有發泡時產生裂紋之虞。電子束之加速電壓只要根據該母板之厚度等適當調整即可，並無特別限定。
(3)發泡步驟
藉由一邊將交聯步驟中所獲得之已交聯之母板搬運至烘箱等加熱裝置中，一邊在120°C-250°C (發泡劑及交聯劑之分解溫度以上)下加熱5-20分鐘使其發泡，而獲得樹脂發泡體。此外，若使用烘箱等加熱裝置與搬運裝置呈一體之裝置，則可連續處理該母板，故較佳。
(4)破泡步驟
進行使發泡步驟中所獲得之樹脂發泡體通過向不同方向旋轉之2根輥之間之壓縮處理，獲得連續氣泡樹脂發泡體。針對細節，援用二段嵌段發泡法中之破泡步驟之說明。
4.本實施形態之作用效果
本實施形態之樹脂發泡體破泡性良好，單元被微細化。一般而言，若單元微細化，則難以使單元膜破裂，有單元之破泡性惡化之傾向。在本實施形態中，推測藉由在樹脂組成物中包含石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂，可兼顧破泡性之提高與單元之微細化。
更具體而言，本實施形態之樹脂發泡體由於破泡性良好，故藉由形成連續氣泡結構，可適當提高樹脂發泡體之柔軟性。因此，在將樹脂發泡體使用作為密封材之情形下，與黏附體之密接性變高，可提高密封性。
進而，本實施形態之樹脂發泡體由於單元被微細化，故在將樹脂發泡體使用作為密封材之情形下，難以在與黏附體之間形成間隙。因此，在將樹脂發泡體使用作為密封材之情形下，可抑制從密封材與黏附體之間流入水或空氣等，提高密封性。
又，在樹脂組成物包含矽樹脂之情形下，止水性良好。藉由矽樹脂推測樹脂發泡體之疏水性變高，止水性提高。
[實施例]
以下，藉由實施例更進一步具體地說明。在表1、表2中，如「實驗例11*」所示，在附加有「*」之情形下表示比較例。實驗例1~10、13~20為實施例，實驗例11、12為比較例。
1.樹脂發泡體之製作
以表1、表2所示之調配比例製作實驗例之樹脂發泡體。在表1、表2中，主要原料之細節示於以下。
•聚烯烴系樹脂1：乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)(醋酸乙烯酯含有量19重量%、密度941 kg/m
3、MFR 2.5 g/10分鐘)
•聚烯烴系樹脂2：低密度聚乙烯(LDPE)(密度924 kg/m
3、MFR 3.0g/10分鐘)
•石油樹脂1：C5/C9系氫化石油樹脂(完全氫化型)、出光興產公司製、I-MARV P-100(軟化點100°C)
•石油樹脂2：C5/C9系氫化石油樹脂(部分氫化型)、出光興產公司製、I-MARV S-100(軟化點100°C)
•石油樹脂3：C9系氫化石油樹脂(完全氫化型)、荒川化學公司製、ARKON P-90(軟化點90°C)
•石油樹脂4：C9系氫化石油樹脂(部分氫化型)、荒川化學公司製、ARKON M-90(軟化點90°C)
•石油樹脂5：C9系氫化石油樹脂(部分氫化型)、荒川化學公司製、ARKON M－100(軟化點100°C)
•石油樹脂6：C9系氫化石油樹脂(部分氫化型)、荒川化學公司製、ARKON M－115(軟化點115°C)
•苯乙烯系樹脂1：氫化苯乙烯系樹脂(C8)(部分氫化型)、YASUHARA化學公司製、YS RESIN SM-100(軟化點94.0°C)
•苯乙烯系樹脂2：氫化苯乙烯系樹脂(C8)(部分氫化型)、YASUHARA化學公司製、YS RESIN SG-110(軟化點106.5°C)
•苯乙烯系樹脂3：苯乙烯系樹脂(C8)(未氫化型)、YASUHARA化學公司製、YS RESIN SX-100(軟化點101.0°C)
•石油樹脂7：C5/C9系石油樹脂(未氫化型)、東曹公司製、PETROTAC 70(軟化點70°C)
•矽母料（矽樹脂/聚烯烴系樹脂3）：將低密度聚乙烯(LDPE)與由二甲基聚矽氧烷構成之矽膠以1：1(質量比)之比例作成母料，信越化學工業公司製造，X-22-2125H
•發泡劑母料(ADCA/聚烯烴系樹脂4)：將偶氮二甲醯胺(ADCA)與低密度聚乙烯(LDPE)以3：2(質量比)之比例作成母料
•填充劑：重質碳酸鈣(平均粒徑(D50)3.4 μm)
•交聯劑：過氧化二異丙苯(DCP)
•發泡助劑：包含硬脂酸鋅之發泡助劑
此外，在表1、表2中，調配比例係表示將聚烯烴系樹脂之合計設為100質量份時之調配比例(質量份)。針對｢矽母料｣，在括弧內表示｢矽樹脂(矽膠)｣與｢聚烯烴系樹脂3(LDPE)｣之調配比例。
針對｢發泡劑母料｣，在括弧內表示｢ADCA｣和｢聚烯烴系樹脂4(LDPE)｣之調配比例。
以表1、表2所記載之調配比例混合原料，藉由實施形態所記載之二段嵌段發泡法獲得樹脂發泡體。在發泡體步驟中，進行10次使成形體通過向不同方向旋轉之2根輥之間之壓縮處理。將所獲得之樹脂發泡體切片為10 mm，利用後述之評價方法進行評價。
2.評價方法
(1)密度(表觀密度)
密度(kg/m
3)係基於JIS K7222：2005測定作為表觀密度。
(2)壓縮應力50%
壓縮應力50%(kPa)係根據JIS K6767：1999中之｢壓縮應力-變形｣之試驗方法(壓縮50%時，對應於ISO 3386-1)測定。壓縮應力50%低為樹脂發泡體之柔軟性高之一個指標。
(3)壓縮永久變形
壓縮永久變形(%)係根據JIS K6767：1999中之｢壓縮永久變形｣之試驗方法(壓縮結束後24小時後之厚度測定，對應於ISO 1856)測定。
(4)凝膠分率
凝膠分率(%)係根據JIS K6796測定。
(5)單元數
單元數(個)係基於JIS K6767：1999對試樣片之每25mm之單元數進行計數。
(6)止水性
以實施形態所記載之評價方法對樹脂發泡體中之10 mmAq水壓之保持時間進行測定。測定時之樹脂發泡體之壓縮率設為50%。基於100 mmAq水壓之保持時間，對樹脂發泡體之止水性利用以下之基準進行評價。
合格：100 mmAg水壓之保持時間為24小時以上。
不合格：100 mmAg水壓之保持時間未滿24小時。
[表1]
| 實驗例 1 | 實驗例 2 | 實驗例 3 | 實驗例 4 | 實驗例 5 | 實驗例 6 | 實驗例 7 | 實驗例 8 | 實驗例 9 | 實驗例 10 | 實驗例 11* | 實驗例 12* | ||
| 調配比例(質量份) | 聚烯烴系樹脂1：EVA | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 |
| 聚烯烴系樹脂2 | 17.22 | 17.22 | 19.72 | 19.72 | 19.72 | 19.72 | 19.72 | 19.72 | 17.22 | 17.22 | 19.72 | 16.72 | |
| 石油樹脂1 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 石油樹脂2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 石油樹脂3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 石油樹脂4 | 5.00 | 10.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 2.50 | 5.00 | 10.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 石油樹脂5 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 10.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 石油樹脂6 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 10.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 矽母料 | 5.00 | 5.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | 5.00 | 0.00 | 6.00 | |
| (矽樹脂) 聚烯烴系樹脂3 | (2.50) (2.50) | (2.50) (2.50) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (2.50) (2.50) | (2.50) (2.50) | (0.00) (0.00) | (3.00) (3.00) | |
| 發泡劑母料 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | |
| (ADCA) (聚烯烴系樹脂4) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | |
| 填充劑 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | |
| 交聯劑 | 1.00 | 1.20 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 | 1.00 | 1.00 | |
| 發泡助劑 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | |
| 合計 | 142.49 | 147.69 | 139.99 | 139.99 | 139.99 | 137.49 | 139.99 | 144.99 | 147.69 | 147.69 | 134.99 | 137.99 | |
| 物性 | 密度(kg/m 3) | 35 | 34 | 34 | 33 | 34 | 33 | 33 | 35 | 34 | 35 | 33 | 33 |
| 壓縮應力50%(kPa) | 4.6 | 4.5 | 4.7 | 5.0 | 4.4 | 5.3 | 4.8 | 4.6 | 4.5 | 4.9 | 10.2 | 10.4 | |
| 壓縮永久變形(%) | 2.3 | 2.0 | 2.3 | 2.6 | 2.6 | 3.0 | 2.7 | 2.8 | 2.1 | 2.3 | 3.9 | 3.6 | |
| 凝膠分率(%) | 80.5 | 80.0 | — | — | — | — | — | — | 81.6 | 82.6 | 78.0 | — | |
| 單元數(個/25 mm) | 76 | 80 | 68 | 62 | 60 | 56 | 62 | 63 | 78 | 77 | 40 | 42 | |
| 止水性 | 合格 | 合格 | — | — | — | — | — | — | 合格 | 合格 | 不合格 | 不合格 |
[表2]
| 實驗例 13 | 實驗例 14 | 實驗例 15 | 實驗例 16 | 實驗例 17 | 實驗例 18 | 實驗例 19 | 實驗例 20 | ||
| 調配比例(質量份) | 聚烯烴系樹脂1：EVA | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 | 71.00 |
| 聚烯烴系樹脂2 | 19.72 | 17.22 | 17.22 | 17.22 | 19.72 | 19.72 | 19.72 | 19.72 | |
| 苯乙烯系樹脂1 | 5.00 | 10.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 苯乙烯系樹脂2 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | 10.00 | 5.00 | 10.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 苯乙烯系樹脂3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | 0.00 | |
| 石油樹脂7 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 5.00 | |
| 矽母料 | 0.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| (矽樹脂) 聚烯烴系樹脂3 | (0.00) (0.00) | (2.50) (2.50) | (2.50) (2.50) | (2.50) (2.50) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | (0.00) (0.00) | |
| 發泡劑母料 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | |
| (ADCA) (聚烯烴系樹脂4) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | (13.92) (9.28) | |
| 填充劑 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | |
| 交聯劑 | 1.00 | 1.20 | 1.00 | 1.20 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | |
| 發泡助劑 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | |
| 合計 | 139.99 | 147.69 | 142.69 | 147.69 | 139.99 | 144.99 | 139.99 | 139.99 | |
| 物性 | 密度(kg/m 3) | 36 | 35 | 34 | 35 | 35 | 34 | 34 | 32 |
| 壓縮應力50%(kPa) | 5.4 | 4.8 | 5.0 | 5.1 | 4.7 | 4.9 | 8.0 | 5.2 | |
| 壓縮永久變形(%) | 2.6 | 2.5 | 2.0 | 1.8 | 2.2 | 2.2 | 4.4 | 4.1 | |
| 凝膠分率(%) | — | 81.4 | 82.0 | 81.2 | — | — | — | — | |
| 單元數(個/25 mm) | 64 | 78 | 78 | 80 | 66 | 68 | 51 | 58 | |
| 止水性 | — | 合格 | 合格 | 合格 | — | — | — | — |
3.結果
將結果一併記於表1、表2中。
實驗例1~10、13~20係滿足下述之要件(a)-(c)。相對於此，實驗例11、12並不滿足要件(b)。實驗例1~10、13~20係壓縮應力50%低於實驗例11、12，且單元數多。此外，實驗例1-10、13-18之｢密度｣、｢壓縮應力50%｣、｢壓縮永久變形｣、｢凝膠分率｣顯示出良好之物性值。
•要件(a)：樹脂組成物係包含至少含有乙烯/醋酸乙烯酯共聚物之聚烯烴系樹脂。
•要件(b)：樹脂組成物係包含石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂。
•要件(c)：將樹脂組成物進行發泡而成。
於實驗例1~10之中，實驗例1、2、9、10、14、15、16係滿足下述要件(d)。相對於此，實驗例11、12並不滿足要件(d)。實驗例1、2、9、10、14、15、16之止水性之評價為「合格」，且止水性優異。
•要件(d)：樹脂組成物係包含矽樹脂。
4.實施例之效果
根據以上之實施例，提供一種破泡性良好、單元被微細化之樹脂發泡體。
本發明並非限定於上述詳細描述之實施形態，可進行各種之變形或變更。
1:試驗用樣品
2:丙烯酸樹脂板
W:水
圖1係表示止水性測定用樣品之平面圖。
圖2係表示止水性測定方法之圖。
Claims (5)
- 一種樹脂發泡體，其將包含至少含有乙烯/醋酸乙烯酯共聚物之聚烯烴系樹脂、石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂之樹脂組成物進行發泡而成。
- 如請求項1之樹脂發泡體，其中，前述石油樹脂及/或苯乙烯系樹脂係相對於前述聚烯烴系樹脂之合計100質量份，含有2.0質量份以上且20質量份以下。
- 如請求項1或2之樹脂發泡體，其中，前述樹脂組成物係包含矽樹脂。
- 如請求項3之樹脂發泡體，其中，前述矽樹脂係相對於前述聚烯烴系樹脂之合計100質量份，含有超過0質量份且10質量份以下。
- 如請求項1至4中任一項之樹脂發泡體，其基於JIS K6767之單元數為50個/25 mm以上。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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