TWI570171B - Production method of resin foam and resin foam - Google Patents
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Description
本發明係關於樹脂發泡體之製造方法及樹脂發泡體。
自過去以來,樹脂發泡薄片已作為防塵防水材而使用於廣泛用途中。尤其,使用該防塵防水材作為墊片時,除要求作為基本性能之高防塵性及防水性以外,亦要求緩衝性及輕量化(使用材料之減少化)。
在此種要求下,作為防塵防水材,除了有將低發泡且具有獨立氣泡構造之微細氣泡(微胞)胺基甲酸酯系發泡體或高發泡胺基甲酸酯進行壓縮成形者以外,亦有具有獨立氣泡之聚烯烴系(例如聚乙烯系)發泡體等。
該等中,目前具有最佳性能者,提案有使發泡性聚烯烴薄片交聯後,經過發泡,使所得發泡薄片在維持發泡時之半熔融狀態下,直接朝向MD(機械方向)及/或TD(橫向方向)之方向延伸,使發泡薄片之氣泡進行延伸之步驟製造之發泡體所成之MD方向之平均氣泡徑為110~305μm及TD方向之平均氣泡徑為100~370μm之發泡
薄片(專利文獻1)。
又,所謂MD係指與成形為長條狀薄片之發
泡體之長度方向平行之方向(機械方向),所謂TD係指與成形為長條薄片狀之發泡體之長度方向垂直之方向(橫向方向)。
[專利文獻1]日本專利第4578407號公報
不過,近年來,利用觸控面板之行動電話或智慧型手機中,需要擔保高防塵性及防水性以及輕量化,同時使其顯示器面積增大。在此種需求下,作為防塵防水材所要求之性質,要求有即使在防塵防水材之厚度或寬度縮小之情況下灰塵或水亦不會自該材料之空隙部分侵入。此處,本發明人等驗證引用文獻1之發泡薄片後,獲得如下結果:以1mm寬度使用時雖可擔保充分之防塵性及防水性,但於更狹窄寬度下使用時(例如0.75mm)防塵性及防水性未必充分。因此,本發明之課題係提供一種即使在寬度或厚度減小之情況下,亦可擔保高防塵性及防水性之樹脂發泡薄片。
依據本製造方法之一觀點,係提供一種樹脂發泡體之製造方法,其特徵為包含下列步驟:使含聚烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之樹脂組成物熔融之熔融步驟,以維持在常溫常壓下為氣體的物質之超臨界狀態之條件下,以超臨界狀態將前述物質含浸於熔融之前述樹脂組成物中之含浸步驟,藉由使含浸有前述物質之前述樹脂組成物配置在未維持前述物質之超臨界狀態之條件下,使前述樹脂組成物發泡之發泡步驟,及熱加壓經發泡之前述樹脂組成物之壓縮步驟。
依據本製發泡體之一觀點係提供一種具有獨立氣泡之樹脂發泡體,其特徵為包含聚烯烴樹脂、熱可塑性彈性體、及結晶化度比前述熱可塑性彈性體高之結晶性彈性體。
依據本發明,可發揮可提供因氣泡之平均長徑及平均短徑極小,故縮小寬度或厚度時,亦可擔保高的防塵性及高的防水性之樹脂發泡薄片之效果。
2‧‧‧第1輥
4‧‧‧樹脂組成物
6‧‧‧第2輥
8‧‧‧軟質段
10‧‧‧硬質段
圖1為說明壓縮步驟之一例之步驟剖面圖。
圖2為顯示評價實施例1~6及比較例1~3之薄片發泡
體之結果之表。
圖3為顯示評價實施例7~9之薄片發泡體之結果之表。
圖4為說明烯烴嵌段共聚物之構造之一例之圖。
雖詳細說明本發明之一形態,但本發明之技
術範圍絕非限制於該一形態者。以下,依序說明本形態之樹脂發泡體之製造方法、以該製造方法得到之樹脂發泡體、該樹脂發泡體之性狀、該樹脂發泡體之用途。
本發明人等檢討引用文獻1之發泡薄片中使
氣泡變大之原因。結果,首先著眼於引用文獻1之樹脂發泡薄片係使用化學發泡劑(熱分解型發泡劑)而製造之方面。亦即,大多數的化學發泡劑與熔融樹脂之相溶性差,與熔融樹脂混練時以分散成粒子狀之形態存在於熔融樹脂中。因此,該化學發泡劑發泡時形成的氣泡本身會成為較大者。因此,為弄清楚該點,而採用在無化學發泡劑下,使常溫及常壓下為氣體之物質以超臨界狀態以分子等級熔入於熔融樹脂中而與熔融樹脂混練之方法。另外,著眼於引用文獻1之樹脂發泡薄片具有發泡後使薄片拉延而變薄之步驟之方面。具體而言,係採用以發泡後使薄片拉延時氣泡之直徑會於拉延方向變大為基礎,在未進行拉延下藉由以熱加壓壓縮,而維持氣泡之直徑或使其更小之方法。
首先,本形態之樹脂發泡體之製造方法包含使包含聚烯烴樹脂100重量份與熱可塑性彈性體5~35重量份之樹脂組成物熔融之熔融步驟,以維持在常溫常壓下為氣體的物質之超臨界狀態之條件下,以超臨界狀態將前述物質含浸於熔融之前述樹脂組成物中之含浸步驟,藉由將含浸有前述物質之前述樹脂組成物配置在未維持在常溫常壓下為氣體的物質之超臨界狀態之條件下,使前述樹脂組成物發泡之發泡步驟,及熱加壓經發泡之前述樹脂組成物,獲得樹脂發泡體之壓縮步驟。此處,樹脂組成物較好為在常溫常壓下為氣體的物質為超臨界狀態時,可混練或擠出,進而於熱加壓時使氣泡收縮時可均一收縮而無氣泡變形般之非交聯熱可塑性樹脂組成物。以下依序說明原料、調配量及製程。
本樣態之熱可塑性聚烯烴樹脂並無特別限制,可為烯烴之均聚物亦可為共聚物(可為無規亦可為嵌段),進而可為一種亦可為組合兩種以上者。例如,聚烯烴列舉為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-α-烯烴共聚物、聚甲基戊烯、環狀烯烴樹脂、於聚烯烴中導入極性基者(例如乙烯乙酸乙烯酯)之一種或兩種以上之組合。
該等中,以混合聚乙烯與聚丙烯者較佳(較好,以重量比計,為PE:PP=1:1.5~2.5)。
聚乙烯可為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、線狀低密度聚乙烯、低密度聚乙烯等之任一種。
聚丙烯以結晶構造之分類時可為無規(atactic)、等規(isotactic)、間規(syndiotactic)等之任一種,以種類分類時可為均聚、嵌段、無規等之任一種。且聚丙烯較好為適於發泡之主鏈骨架中具有長鏈分支之聚丙烯(HMS-PP)或含高分子量成分之分子量分布廣的聚丙烯等之伸長黏度高之聚丙烯。
又,分類為彈性體之聚烯烴樹脂包含於後述之熱可塑性彈性體樹脂,並不包含於實施形態1~3之「聚烯烴樹脂」中。例如,乙烯-α-烯烴共聚物有橡膠狀彈性體的乙烯-丙烯共聚物(EPR),但EPR包含於後述之「熱可塑性彈性體」中,並不包含於實施形態1~3之聚烯烴樹脂中。乙烯-辛烯共聚物(EOM)亦包含於後述之「熱可塑性彈性體」中,不包含於實施形態1~3之聚烯烴樹脂。
同樣地,乙烯-辛烯共聚物(EOM)與聚乙烯之嵌段共聚物包含於實施形態3之「結晶性彈性體」中,不包含於實施形態1~3之聚烯烴樹脂中。又,乙烯-辛烯共聚物(EOM)與聚丙烯之嵌段共聚物包含於實施形態3之「結晶性彈性體」中,不包含於實施形態1~3之聚烯烴樹脂中。
該等中,基於可對所得發泡體賦予耐熱性,
且可維持所得發泡體之柔軟性而言,以無規系聚丙烯較佳。尤其,可為加成有5重量%以下之乙烯之共聚物或加成有丁烯-1之共聚物之任一種,但就可獲得柔軟性而言,較好為與乙烯之共聚物。
且,若掌握性質面時,較好不脫除氣體且容
易發泡,就該觀點而言,主要之聚烯烴樹脂(全部聚烯烴樹脂之50重量%以上之聚烯烴樹脂)之熔融流動速率(JIS-K7210)在230℃、2.16kgf下較好為0.1~5g/10min,更好為0.3~2g/10min。
聚烯烴樹脂亦可為包含聚丙烯(所謂的通用聚
丙烯)與在200℃之熔融張力為5cN以上50cN以下更且該熔融張力比上述聚丙烯於200℃之熔融張力大之聚丙烯(以下稱為高熔融張力聚丙烯)之組成物。
上述聚丙烯(廣用聚丙烯)較好為例如於200℃
之熔融張力為5cN以下之聚丙烯。高熔融張力聚丙烯為例如使均聚丙烯改質而使熔融張力變大之改質聚丙烯。
藉由使聚烯烴樹脂包含高熔融張力聚丙烯,
而使聚烯烴樹脂之發泡性變良好。亦即,安定地形成多數氣泡。
本樣態之熱可塑性彈性體並無特別限制,可列舉為例如烯烴系彈性體、苯乙烯系熱可塑性彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、酯系彈性體等。
此處,列舉乙烯-丙烯橡膠作為烯烴系彈性體
之一例。至於乙烯-丙烯橡膠,包含橡膠狀彈性體的乙烯與丙烯之共聚物之EPR((EPM);乙烯、丙烯及少量之非共軛二烯(例如亞乙烯降冰片烯、二環戊二烯、1,4-己二烯)之共聚合之EPDM。且,亦可以橡膠軟化油(process oil)進行油展而使用。
烯烴系彈性體之其他例列舉為使用茂金屬觸
媒之乙烯與α烯烴之乙烯-α烯烴共聚物(例如,乙烯-1-丁烯橡膠或乙烯-1-辛烯橡膠)。此處所謂α烯烴為例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯、環戊烯、環戊二烯、丁二烯、1,5-己二烯、1,4-己二烯、1,4-戊二烯等烯烴類、環狀烯烴類、二烯類等。
後述之發泡步驟中,樹脂組成物之環境(壓
力、溫度等)雖產生急遽變化,但藉由將彈性體添加於樹脂組成物中,使獨立氣泡之形成變容易。另外,藉由將彈性體添加於樹脂組成物中,而提高樹脂發泡體之柔軟性。
另外,可列舉由烴鏈所成之聚合物之一端或
兩端鍵結有聚苯乙烯之嵌段共聚物作為苯乙烯系熱可塑性彈性體之一例。該種嵌段共聚物列舉為例如使苯乙烯與丁二烯、異戊二烯、異丁烯等之嵌段共聚物,或使該等之嵌段共聚物進一步氫化而成者。作為具體例,舉例為苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)及使SBS氫化而成之苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯異戊二烯苯
乙烯嵌段共聚物(SIS)及使SIS氫化而成之苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物(SEPS);苯乙烯異戊二烯丁二烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚物及使其氫化而成之苯乙烯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS);苯乙烯乙烯基異戊二烯苯乙烯嵌段共聚物及其氫化物;苯乙烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯丁二烯嵌段共聚物及其氫化物;苯乙烯異丁烯嵌段共聚物及其氫化物等,可單獨使用亦可混合兩種以上使用。另外,亦可以橡膠軟化油等進行油展而使用。
在常溫為氣體之物質只要是在常溫(JIS(日本工業標準)Z 8703中規定之常溫,具體為5℃以上35℃以下)、常壓(尤其是未經減壓也未經加壓時之壓力,具體而言為例如86kPa以上106kPa以下之壓力)下為氣體即無特別限制,較好為惰性氣體,例如二氧化碳或氮氣,更好為可增多對聚烯烴系樹脂之含浸量之二氧化碳。
本樣態之樹脂組成物較好含有發泡核劑。發泡核劑可使用例如滑石、二氧化矽、氧化鋁、雲母、氧化鈦、氧化鋅、沸石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氫氧化鋁等之氧化物、複合氧化物、金屬碳酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬氫氧化物等。藉由含有該等發泡核劑,可容易且任意地調整氣泡徑,可獲得具有適度的柔軟性,同時切斷加工性優異之樹
脂發泡體。
亦可添加其他成分(例如其他熱可塑性聚合物)作為本形態之樹脂發泡體之製造原料。又,本形態之樹脂發泡體製造時,由於有以樹脂組成物熔融之狀態(高溫、高壓)添加超臨界狀態之物質並混練之步驟,故較好不含在高溫會交聯之成分以使其不致硬化而無法混練。具體而言,原料組成物中較好不添加會因熱而成為交聯開始之觸發劑之交聯劑。但,在以樹脂組成物熔融之狀態(高溫、高壓)添加超臨界狀態之物質並混練之步驟中擔保不會交聯之情況(例如交聯劑為在比該混練時之溫度更高之溫度下才會引起交聯反應之成分之情況),則不在此限。該情況下,包含在使擠出並發泡之薄片經熱加壓前、與熱加壓同時、熱加壓後,對薄片施加引起交聯反應之條件之步驟(例如,對薄片賦予加熱、電子束、紫外線、濕氣之步驟)。
樹脂組成物中之熱可塑性彈性體之調配量,相對於聚烯烴樹脂100重量份,較好為5~35重量份,更好為15~25重量份。
樹脂組成物中之在常溫為氣體之物質的調配量,相對於樹脂組成物之總量100重量份,較好為1~10重量份,更好為3~5重量份。
樹脂組成物中之其他成分內,發泡核劑之調配量相對於聚烯烴樹脂之總量100重量份,較好為1~8重量份,更好為3~6重量份。又,亦可適當地使用其他任意成分(例如顏料等)。
本形態之樹脂發泡體之製造方法,如前述,包含熔融步驟、含浸步驟、發泡步驟、與壓縮步驟。以下,依序說明各步驟。
本形態之熔融步驟為使包含聚烯烴樹脂100重量份與熱可塑性彈性體5~35重量份之樹脂組成物熔融之步驟。此處,該熔融步驟係在使聚烯烴樹脂及熱可塑性彈性體之任一者熔融之條件下實施。
另外,由於在該熔融步驟後添加超臨界狀態之物質並混練,故在該熔融步驟中,較好亦為擔保該物質為超臨界狀態之溫度及壓力。
又,關於擔保為超臨界狀態之條件描述於後
文。
本形態之含浸步驟為在維持了在常溫常壓下為氣體之物質的超臨界狀態之條件下,以超臨界狀態下將前述物質含浸於經熔融之前述樹脂組成物中之步驟。於此種超臨界狀態時可更增大對熔融樹脂之溶解度,可以高濃度混入前述物質。結果,壓力急遽下降時,由於前述物質為高濃度故使氣泡核之產生變多。進而,由於以分子等級溶入之物質經氣化,故產生之氣泡為微細。結果,氣泡核可成長之氣泡的密度即使氣孔率為相同也比其他狀態之情況更大。
又,選擇二氧化碳作為常溫常壓下為氣體之物質時,二氧化碳之臨界溫度為31℃,臨界壓力為7.4MPa。因此,選擇二氧化碳之情況時,溫度較好在50~250℃之範圍內,更好在90~230℃之範圍內,壓力較好在8~40MPa左右之範圍內,更好在10~30MPa之範圍內。
本形態之發泡步驟為藉由使含浸有在常溫常壓下為氣體之物質的樹脂組成物配置在不維持該物質之超臨界狀態之條件下,使樹脂組成物發泡之步驟。例如,藉由自內部為高溫(例如155~180℃左右).高壓之擠出成形機,經由模嘴將含浸該物質之樹脂組成物擠出{例如,連續擠出為長條薄片(例如1mm厚度左右)}而實施。亦即,邊使樹脂
組成物成形為薄片狀邊發泡。
上述樹脂組成物中藉由在高壓下溶解在常溫
常壓為氣體之物質,以分子等級均一分散氣泡核後,在常壓下釋放壓力時,自內部發泡而形成微細之氣泡。亦即,利用樹脂組成物在壓力下之溶解度差而形成微細氣泡。
又,該發泡步驟由於只要釋放壓力即可,僅藉簡單自擠出成形機擠出樹脂組成物使施加於該樹脂組成物之壓力降至大氣壓程度,故不需減壓裝置。
壓縮步驟為熱加壓經發泡之樹脂組成物而獲得樹脂發泡體之步驟。此處,該步驟中之溫度、壓力(壓縮率)及時間係基於為了獲得微細氣泡構造而充分進行氣泡收縮,使氣泡均一潰散,另一方面防止未潰散之獨立氣泡變少,防止薄片表面之面粗糙度變高進行適當設定。例如,該步驟之溫度較好為80~130℃,更好為85~110℃。
壓縮步驟時之溫度範圍較好為使中間成形品
(壓縮步驟前之經發泡之樹脂組成物)可塑變形,壓縮後亦不會恢復形狀之溫度區域。例如壓縮步驟時之溫度範圍,於聚烯烴樹脂為聚丙烯時,較好為比聚丙烯之熔解溫度(例如,約150℃)低20℃以上70℃以下之範圍(例如,80~130℃)。更好,壓縮步驟時之溫度範圍,於聚烯烴樹脂為聚丙烯時,為比聚丙烯之熔解溫度低40℃以上65℃以下之範圍(例如,80~110℃)。
於聚丙烯包含主要之聚丙烯與熔融溫度比主
要之聚丙烯低之高熔融張力聚丙烯之組成物時,壓縮步驟時之溫度範圍較好為比主要之聚丙烯之熔解溫度低20℃以上70℃以下之範圍。更好壓縮步驟時之溫度範圍為比主要之聚丙烯之熔解溫度低40℃以上65℃以下之範圍。
進而,該步驟之加壓時間較好為0.1~5秒,更好為0.5~3秒。此處,該熱加壓可使用習知之熱加壓裝置,例如可使用包含拋光輥、熱輥之壓延機。壓延機輥為習知之壓延機輥,為一般將橡膠或樹脂混合物壓延成一定厚度之薄片狀之機械。可為2根、3根及4根輥之任一種。輥之配置亦可為垂直、倒L型、Z型配置之任一種。又,輥一般係利用蒸氣或油循環進行溫度調整。
此處,例示壓縮前後之薄片厚度。首先,薄
片厚度在壓縮前較好為0.3~2.5mm,更好為0.5~1.0mm,壓縮後較好為0.070~0.5mm,更好為0.1~0.2mm。
且,氣泡之細度,於壓縮前發泡體薄片垂直方向之剖面(與機械方向垂直之剖面,亦即TD方向剖面)中之任意每1mm見方之氣泡數較好為140~500個,更好為160~300個。壓縮後之發泡體薄片垂直方向之剖面中任意之每100μm見方之氣泡數較好為15~150個,更好為20~70個。又,申請專利範圍及說明書中之氣泡數係使用KEYENCE股份有限公司製之顯微鏡VHX-D510,拍攝氣泡直徑之照片,且調整在相同測定機內獲得之像之對比度,計算出最清楚圖像中之氣泡數。
本形態之樹脂發泡體{以前述製造方法獲得之樹脂發泡體(較好為非交聯樹脂發泡體)}為以聚烯烴樹脂之總重量作為100重量份,以5~35重量份之比例含有樹脂彈性體之樹脂發泡體,樹脂發泡體中之氣泡數較好為發泡體薄片垂直方向之剖面(與機械方向垂直之剖面)中之任意每100μm見方之氣泡數為15~150個,更好為20~70個之範圍。非交聯樹脂發泡體較佳之理由為藉熱加壓使氣泡收縮時,可均一收縮,且氣泡不會變形。又,交聯樹脂之情況下交聯度高時無法藉由熱加壓充分進行氣泡之收縮。此處,氣泡徑成為擠出方向、機械方向(MD)橫長之橢圓形。因此,以擠出方向作為長徑,以與擠出方向垂直之方向作為短徑。
此處,本形態之樹脂發泡體之典型形狀為薄片狀。該情況下,可為樹脂發泡體之單獨形態,或者亦可為樹脂發泡體之單面或兩面上設有其他層或基材(例如黏著層)之形態。
本形態之樹脂發泡體為例如薄片狀時,為外觀平滑性良好之薄片且防水防塵性優異者。
本形態之樹脂發泡體(薄片狀)由於即使未達0.1mm之厚度亦具有高的防水性及防塵性,故可廣泛使用於顯示器畫面之行動電話或智慧型手機之防水墊片。且基於其高防水性或防塵性,對於手錶、數位相機、數位攝影機、攜帶式音樂設備、電視等精密機械之防水.防塵亦有用。
於含有作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯、及作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE;Low Density Polyethylene)之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物5重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽4.1重量份,且使用二軸擠出機混合獲得顆粒。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:PE=1:2.1。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度(使樹脂熔解之溫度)為152℃。
將所得顆粒投入串聯(tandem)式之單軸擠出機中,以第1個擠出機熔融,含浸對於樹脂組成物100重量份為4重量份之成為超臨界狀態之二氧化碳,且朝第2擠出機送出。具體而言係將第1擠出機之桶槽溫度設為180℃,使經混合材料均在熔融條件下混練。接著使二氧化碳成為超臨界狀態含浸於熔融樹脂中。此時熔融樹脂之溫度為205℃。藉由使第2擠出機之螺桿轉速亦即饋料量比第1擠出機之旋轉速度慢,提高擠出機之內部壓力而調整在可使二氧化碳維持在超臨界狀態之環境。含浸二氧化碳時之樹脂壓力一般為15MPa。
使含浸有超臨界二氧化碳之熔融樹脂組成物自擠出機之模口一次釋出壓力,而獲得發泡體。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)而去除皮層之1mm厚之薄片經壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例1之薄片發泡體(樹脂發泡體)。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例1之薄片發泡體。
圖1為說明壓縮步驟之一例之步驟剖面圖。
首先,使經加熱之第1輥2、與距離第1輥2之距離為d之比樹脂組成物4(具體而言為上述經切片加工之薄片)之厚度t更短之方式沿著第1輥2配置且更加熱之第2輥6旋轉。該狀態下,將樹脂組成物4供給於第1輥2與第2輥6之間,邊加熱樹脂組成物4邊加壓(熱加壓)。第1輥2及第2輥6較好為拋光輥。
除如下述般變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之比率以外,餘以與實施例1相同之方法,獲得實施例2之薄片發泡體。
具體而言,於含有作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯)、以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯、及作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE)之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物10.3重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽4.4
重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:PE=1:2.1。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為152℃。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例2之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例2之薄片發泡體。
除如下述變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之比率以外,餘以與實施例1相同之方法,獲得實施例3之薄片發泡體。
具體而言,於含有作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯、及作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE)之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且
使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物15.1重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽4.6重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:PE=1:2.1。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為152℃。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例3之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例3之薄片發泡體。
除如下述變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之比率以外,餘以與實施例1相同之方法,獲得實施例4之薄片發泡體。
具體而言,於含有作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯、及作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下
之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE)之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物21.3重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽5.0重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:PE=1:2.1。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為152℃。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例4之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例4之薄片發泡體。
除如下述變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之比率以外,餘以與實施例1相同之方法,獲得實施例5之薄片發泡體。
具體而言,於含有作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯)、及以JIS-
K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯、及作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE)之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物25.4重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽5.2重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:PE=1:2.1。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為152℃。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例5之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例5之薄片發泡體。
除如下述變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之比率以外,餘以與實施例1相同之方法,獲得實施例6之薄片發泡體。
具體而言,於含有作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯、及作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE)之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物34.9重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽5.7重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:PE=1:1.9。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為152℃。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例6之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例6之薄片發泡體。
評價積水化學工業公司製造之VOLARA XLIM(厚度0.1mm,經化學發泡之交聯聚乙烯發泡體)作為比較例。
評價積水化學工業公司製造之VOLARA XLIM(厚度0.3mm,經化學發泡之交聯聚乙烯發泡體)作為比較例。
除如下述變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之比率以外,餘以與實施例1相同之方法,獲得比較例3之薄片發泡體。
於含有下列成分之烯烴樹脂100重量份中,1)作為聚丙烯之以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之無規聚丙烯(主要之聚丙烯),及2)以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力無規聚丙烯,與3)作為聚乙烯之以JIS-K7210所規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.15g/10分鐘之低密度聚乙烯(LDPE),添加作為發泡核劑之濕式二氧化矽3.8重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒(亦即未添加熱可塑性彈性體)。又,經混合顆粒化之烯烴樹脂之比率以重量比計為PP:
PE=1:3.2。上述無規聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為152℃。
亦即,比較例3之樹脂組成物不含熱可塑性彈性體。
使用調溫至100℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之比較例3之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至100℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之比較例3之薄片發泡體。
關於實施例1~6及比較例1~3之薄片發泡體,實施以下評價試驗。
以2kg之輥將Sony Chemical & Information Device股份有限公司製之無載體(non-carrier)黏著膠帶(製品名:NP203(黏著厚度50μm))來回1次壓著於所得薄片發泡體之兩面上,並沖壓加工成外徑36mm、內徑34mm之甜甜圈狀獲得試驗片。此時試驗片之薄片寬成為1mm。以厚度5mm之丙烯酸系板2片夾住沖壓加工成薄片寬1mm之甜甜圈狀之試驗片且黏著固定。於將內徑100mm之聚氯乙烯製管之一端封端作成之高度150cm之水槽中注入水深
100cm之水,使以2片丙烯酸系板固定之試驗片緩慢沉入且靜置30分鐘。30分鐘後取出以2片丙烯酸系板固定之試驗片,以目視判斷是否朝甜甜圈狀內部漏水,沒有漏水者記為○,見到漏水者記為×。同樣地,亦針對沖壓加工成外徑36mm、內徑34.5mm之甜甜圈狀之薄片寬度0.75mm之試驗片實施評價,以目視判斷沒有漏水者記為○(無漏水),見到漏水者記為×(發生漏水)。試驗n數設為5,即使見到1片漏水亦評價為×。
以2kg之輥將Sony Chemical & Information Device股份有限公司製造之無載體黏著膠帶(製品名:NP203(黏著厚度50μm))來回1次壓著於所得薄片發泡體之兩面上,且沖壓加工成外徑36mm、內徑34mm之甜甜圈狀獲得試驗片。此時試驗片之薄片寬為1mm。以厚度5mm之丙烯酸系板2片夾住沖壓加工成薄片寬1mm之甜甜圈狀之試驗片且黏著固定。於口內徑74mm、筒體徑174.5mm之5L容量高密度聚乙烯製廣口容器(例如AS ONE股份有限公司銷售)之筒體徑內部之一點安裝1片高度水平之40mm之用以攪拌之擋板之容器中,放入1組平均粒徑5μm之滑石粉150g與以2片丙烯酸系板固定之試驗片且密閉容器。使容器由直立狀態橫躺,順著圓周方向以每一分鐘之轉數為34~39之速度旋轉1小時。旋轉裝置並無特別限制,但本探討係使用混合轉筒。1小時後取出以2片丙烯
酸系板固定之試驗片,以目視判斷滑石粉是否侵入甜甜圈狀之內部,滑石粉未侵入而滿足防塵性者記為○,見到滑石粉侵入而不滿足防塵性者記為×。同樣地,亦針對沖壓加工成外徑36mm、內徑34.5mm之甜甜圈狀之薄片寬0.75mm之試驗片實施評價,以目視判斷滑石粉可否侵入到甜甜圈之內部,未見到滑石粉侵入而滿足防塵性者記為○(未混入粉塵),見到滑石粉侵入而不滿足防塵性者記為×(混入粉塵)。試驗n數為5,即使見到1個混入粉塵亦評價為×。
熔解溫度係基於JIS-K7121塑膠之轉移溫度測定方法測定。具體而言,以示差掃描熱量測定(DSC:Differential Scanning Calorimetry),自標準狀態之溫度以升溫速度10℃/分鐘加熱至200℃時所測定之吸熱峰作為熔解溫度。
圖2為顯示評價實施例1~6及比較例1~3之薄片發泡體之結果的表。如圖2所示,依據實施形態1,提供擔保高的防塵性與高的防水性之樹脂發泡薄片。
實施形態2之製造方法類似於實施形態1之製造方法。因此,省略或簡化與實施形態1共通部分之說明。
實施形態1之實施例1~6之聚烯烴樹脂為無規聚丙烯(主要之聚丙烯)與高熔融張力無規聚丙烯及低密
度聚乙烯之組成物。另一方面,實施形態2之聚烯烴樹脂僅包含均聚丙烯。
於含有以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之均聚丙烯(主要之聚丙烯)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力均聚丙烯之烯烴樹脂100重量份中,添加作為熱可塑性彈性體之以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物29重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽4.9重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。上述均聚丙烯之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定之熔解溫度為172℃。
將所得顆粒放入串聯式之單軸擠出機中,以第1個擠出機熔融,含浸對於樹脂組成物100重量份為4重量份之成為臨界狀態之二氧化碳,且朝第2擠出機送出。具體而言,使第1擠出機之桶槽溫度設為180℃,在使經混合之材料均熔融之條件下混練。接著使二氧化碳作成超臨界狀
態含浸於熔融樹脂中。此時熔融樹脂之溫度為205℃。藉由使第2擠出機之螺桿轉速亦即送出量比第1擠出機之轉速慢,而提高擠出機之內部壓力並調整可使二氧化碳維持在超臨界狀態之環境。含浸二氧化碳時之樹脂壓力為20MPa。
使含浸有超臨界二氧化碳之熔融樹脂組成物自擠出機之模口一次釋出壓力,因而獲得發泡體。
使用調溫至130℃之拋光輥,使所得發泡體表面經切片加工(skiving)去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例7之薄片發泡體。又,壓縮溫度的拋光輥溫度比主要之聚丙烯之熔融溫度低42℃。同樣地,使用調溫至130℃之拋光輥使0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例7之薄片發泡體。
圖3為顯示評價實施例7之薄片發泡體之結果的表。評價方法與實施形態1相同。圖3亦顯示後述之實施例8及9之薄片發泡體之評價結果。
如圖3所示,依據實施形態2,與實施形態1同樣,提供了擔保高的防塵性與高的防水性之樹脂發泡薄片。
實施形態3之樹脂發泡體及其製造方法類似於實施形態2之樹脂發泡體及其製造方法。因此,省略或簡化與實施形態2共通部分之說明。
實施形態2之樹脂發泡體係由包含聚烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之樹脂組成物製造。另一方面,實施形態3之樹脂發泡體係由包含聚烯烴樹脂、熱可塑性彈性體(以下稱為非晶性彈性體)與結晶化度比該非晶性彈性體高之彈性體(以下稱為結晶性彈性體)之樹脂組成物所製造。結晶性彈性體較好為熱可塑性。
實施形態3之熔融步驟係在使聚烯烴樹脂與非晶性彈性體及結晶性彈性體熔融之條件下實施。
熔融狀態之結晶性彈性體之黏度於溫度減少時,在包含其結晶化溫度(熔融樹脂硬化之溫度)之狹窄溫度範圍(以下稱為過渡溫度區域)中急遽增加。因該急遽黏度增加,使結晶性彈性體之黏度變得比非晶性彈性體之黏度高。另一方面,在過渡區域之高溫側,結晶性彈性體之黏度變得比非晶性彈性體之黏度低。
自擠出成形機擠出熔融狀態之樹脂組成物時,含浸於樹脂組成物中之惰性氣體氣化而產生氣泡。樹脂組成物之黏度低時產生之氣泡無法保持在樹脂組成物
中,而自樹脂組成物逸出。
然而於實施形態3,熔融之樹脂組成物之溫度降低至結晶性彈性體之結晶化溫度附近時,結晶性彈性體之黏度急遽增加,而抑制了氣泡自樹脂組成物之逸出。結果,使樹脂發泡體中所含之氣泡數變多。
實施形態3之非晶性彈性體為例如乙烯-丙烯橡膠或乙烯-α烯烴共聚物。非晶性彈性體亦可經橡膠軟化油等予以油展。
實施形態3之結晶性彈性體為例如乙烯-α烯烴共聚物與直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE;Linear low-density polyethylene)之嵌段共聚物(以下稱為烯烴嵌段共聚物)。針對乙烯-α烯烴共聚物已於實施形態1中詳細說明。結晶性彈性體亦可經橡膠軟化油等予以油展。
圖4為說明烯烴嵌段共聚物之構造之一例之圖。
乙烯-α烯烴共聚物為非晶性之柔軟樹脂。另一方面,直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)為結晶性高的樹脂。
烯烴嵌段共聚物為具有乙烯-α烯烴共聚物連續鍵結之軟質段8與直鏈狀低密度聚乙烯連續鍵結之硬質段10之高分子。
烯烴嵌段共聚物係藉由形成軟質段8之乙烯-α烯烴共聚物之柔軟性而顯示橡膠彈性,且藉由形成硬質段10之直鏈狀低密度聚乙烯之結晶性而部分結晶化。烯
烴嵌段共聚物係以硬質段交聯,部分結晶化。
熔融之樹脂組成物冷卻至烯烴嵌段共聚物之結晶化溫度附近時,烯烴嵌段共聚物之黏度急遽增加之結果,樹脂組成物之氣泡保持力增加。結果,使樹脂發泡體(經發泡之樹脂組成物)之氣泡數變多。
不過,樹脂組成物自擠出成形機押出後至冷卻至結晶性彈性體結晶化溫度附近間之時間,於結晶性彈性體之結晶化溫度愈高時愈短。因此,結晶性彈性體之結晶化溫度愈高,則氣泡自低黏度樹脂組成物逸出之時間愈短,使樹脂發泡體之氣泡數變多。
實施形態3之結晶性彈性體(例如烯烴嵌段共聚物)之結晶化溫度為例如90℃以上之高溫。因此依據實施形態3,樹脂發泡體中所含之氣泡數比實施形態1及2多。但,結晶性彈性體之結晶化溫度較好比樹脂組成物剛自擠出成形機擠出前之溫度低。因此,結晶性彈性體之結晶化溫度較好為例如90℃以上150℃以下。
實施形態3之樹脂組成物較好包含100重量份之聚烯烴樹脂與5~55重量份之非晶性彈性體(熱可塑性彈性體)及25~75重量份之結晶性彈性體。
又樹脂組成物中之其他成分內,發泡核劑之調配量相對於聚烯烴樹脂之總量100重量份,較好為1~10重量份,更好為3~8重量份。又,其他任意成分(例如顏料等)亦可適當地使用。
實施形態3之樹脂發泡體(包含獨立氣泡之樹脂發泡體)包含熱可塑性聚烯烴樹脂(彈性體除外)、熱可塑性彈性體及結晶化度比該熱可塑性彈性體高的結晶性彈性體。
上述熱可塑性彈性體為例如乙烯-丙烯橡膠或乙烯-α烯烴共聚物。上述結晶性彈性體為例如乙烯-α烯烴共聚物與聚乙烯之嵌段共聚物。上述結晶性彈性體之結晶化溫度較好為90℃以上150℃以下。
上述聚烯烴樹脂之重量份較好為100。上述熱可塑性彈性體之重量份較好為5~55。上述結晶性彈性體重量份為25~75。
關於氣泡之細度於壓縮前之發泡體薄片於垂直於機械方向之剖面(TD方向剖面)中之任意每1mm見方之氣泡數較好為300~400個,更好為320~380個。壓縮後之發泡體薄片之垂直於機械方向之剖面中之任意每100μm見方之氣泡數較好為30~80個,更好為40~70個。
除了變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體(非晶性彈性體)之比率,且於樹脂組成物中同時添加非晶性彈性體與結晶性彈性體以外,餘以與實施例7相同之方法,獲得實施例8之薄片發泡體。
具體而言,於以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分
鐘之均聚丙烯(主要之聚丙烯成分)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力均聚丙烯之烯烴樹脂100重量份中,添加以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物(非晶性彈性體)37重量份,及以直鏈狀低密度聚乙烯作為硬質段,以乙烯-1-辛烯共聚物(乙烯-α烯烴共聚物)作為軟質段構成之以JIS-K6922-2規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之烯烴嵌段共聚物26重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽6.1重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。
均聚丙烯(主要之聚丙烯成分)之熔解溫度為172℃。烯烴嵌段共聚物之熔解溫度及結晶化溫度分別為119℃及93℃。熔解溫度及結晶化溫度係以示差掃描熱量測定(DSC)進行測定。
上述烯烴嵌段共聚物為例如Dow Chemical Company以商標名「InfuseTM」銷售之高分子材料。
實施例8之樹脂組成物為在聚烯烴基質中,除了乙烯-丙烯-二烯共聚物(非晶性彈性體)以外,又添加具有直鏈狀低密度聚乙烯作為硬質段,具有乙烯-1-辛烯共聚物作為軟質段之嵌段共聚物(結晶性彈性體)之組成物。
樹脂組成物自擠出成形機擠出時,形成氣泡
同時烯烴嵌段共聚物(結晶性彈性體)之黏度急遽增加,抑制了氣泡自樹脂組成物逸出。因此,形成多數微細之獨立氣泡。
使用調溫至130℃之拋光輥,將所得發泡體表面經切片加工去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例8之薄片發泡體。同樣地,使用調溫至130℃之拋光輥將0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例8之薄片發泡體。
除了變更烯烴樹脂與熱可塑性彈性體(非晶性彈性體)之比率,且於樹脂組成物中同時添加非晶性彈性體與結晶性彈性體以外,餘以與實施例7相同之方法,獲得實施例9之薄片發泡體。
具體而言,於以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之均聚丙烯(主要之聚丙烯成分)、及以JIS-K7210所規定之在230℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為2.4g/10分鐘之高熔融張力均聚丙烯之烯烴樹脂100重量份中,添加以鄰二氯苯作為載體之以高溫凝膠滲透層析儀測定且使用標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為40萬以上、乙烯含量為67wt%、二烯含量為5wt%之乙烯-丙烯-二烯共聚物(非晶性彈性體)50重量份,及以直鏈狀低
密度聚乙烯作為硬質段,以乙烯-1-辛烯共聚物(乙烯-α烯烴共聚物)作為軟質段構成之以JIS-K6922-2規定之在190℃、2.16kg荷重下之熔融流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘之烯烴嵌段共聚物(結晶性彈性體)71重量份,及作為發泡核劑之濕式二氧化矽8.3重量份,使用二軸擠出機混合獲得顆粒。
上述均聚丙烯(主要之聚丙烯成分)之熔解溫度為172℃。上述烯烴嵌段共聚物之熔解溫度為119℃。上述烯烴嵌段共聚物之結晶化溫度為93℃。熔解溫度及結晶化溫度係以示差掃描熱量測定(DSC)進行測定。
上述烯烴嵌段共聚物為例如Dow Chemical Company以商標名「InfuseTM」銷售之高分子材料。
實施例9之樹脂組成物為在聚烯烴基質(例如,均聚丙烯基質)中除了乙烯-丙烯-二烯共聚物(非晶性彈性體)以外,又添加具有直鏈狀低密度聚乙烯作為硬質段,具有乙烯-1-辛烯共聚物作為軟質段之嵌段共聚物(結晶性彈性體)之組成物。
樹脂組成物自擠出成形機擠出時,形成氣泡同時嵌段共聚物(結晶性彈性體)之黏度急遽增加,抑制了氣泡自樹脂組成物之逸出。因此,形成多數微細之獨立氣泡。
使用調溫至130℃之拋光輥,將所得發泡體表面經切片加工去除皮層之1mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.3mm之實施例9之薄片發泡
體。同樣地,使用調溫至130℃之拋光輥將0.6mm厚之薄片壓縮加壓1秒,獲得發泡體厚度0.1mm及0.2mm之實施例9之薄片發泡體。
以實施形態1所示之方法評價實施例8及9之薄片發泡體。評價結果示於圖3之表中。
如圖3所示,依據實施例8及9,與實施例1~7同樣,提供了可擔保高的防塵性及高的防水性之樹脂發泡薄片。
如圖3所示,實施例8及9之薄片發泡體之密度為57~60kg/cm3。不含結晶性彈性體之實施形態1~7之薄片發泡體中,具有與實施例8及9之薄片發泡體相同程度之密度(57~60kg/cm3)之薄片發泡體為實施形態5及7之薄片發泡體。
如比較實施例8及9之微胞數(氣泡數)與實施例5及7之微胞數(氣泡數)所瞭解,含結晶性彈性體之薄片發泡體之氣泡數比具有約略相同密度(重量密度)之不含結晶性彈性體之實施例5及7之薄片發泡體之氣泡數多。
薄片發泡體之密度一定時,氣泡數愈多,各個氣泡尺寸愈小。氣泡尺寸愈小,薄片發泡體之防水性及防塵性愈提高。因此,依據實施形態3,薄片發泡體之防水性及防塵性優於實施形態1及2。
不過,實施例8及9中之非晶性彈性體之調配量相對於聚烯烴樹之100重量份為35~55重量份。然而,非晶性彈性體之調配量為35~55重量份時,樹脂發泡
體之氣泡數亦變多而提高防水性及防塵性。
Claims (15)
- 一種樹脂發泡體之製造方法,其特徵為包含下列步驟:使含聚烯烴樹脂與熱可塑性彈性體之樹脂組成物熔融之熔融步驟,以維持在常溫常壓下為氣體的物質之超臨界狀態之條件下,以超臨界狀態將前述物質含浸於經熔融之前述樹脂組成物中之含浸步驟,藉由使含浸有前述物質之前述樹脂組成物配置在未維持前述物質之超臨界狀態之條件下,使前述樹脂組成物發泡之發泡步驟,及熱加壓經發泡之前述樹脂組成物之壓縮步驟;其中前述聚烯烴樹脂包含聚丙烯,及在200℃之第一熔融張力為5cN以上50cN以下並且前述第一熔融張力比前述聚丙烯之於200℃之第二熔融張力還大之高熔融張力聚丙烯。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述發泡步驟為一邊使前述樹脂組成物成形成片狀一邊發泡之步驟。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述樹脂組成物包含100重量份之前述聚烯烴樹脂與5~35重量份之前述熱可塑性彈性體。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述樹脂組成物進而包含結晶化度比前述熱可塑性彈性體還高 之結晶性彈性體。
- 如請求項4之樹脂發泡體之製造方法,其中前述結晶性彈性體之結晶化溫度為90℃以上。
- 如請求項4或5之樹脂發泡體之製造方法,其中前述樹脂組成物包含100重量份之前述聚烯烴樹脂、5~55重量份之前述熱可塑性彈性體與25~75重量份之前述結晶性彈性體。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述發泡步驟係在擠出成形機內將在維持前述物質之超臨界狀態之條件下所配置之含浸有前述物質之前述樹脂組成物透過管頭擠出於擠出成形機外之步驟。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述樹脂發泡體之與機械方向正交之剖面之100μm見方內之氣泡數為20個以上。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述壓縮步驟係一邊使第一輥與第二輥旋轉,一邊將前述樹脂組成物供給於前述第一輥與前述第二輥之間,並熱加壓前述樹脂組成物之步驟;其中第二輥係以使距前述第一輥之距離比前述樹脂組成物之厚度變得更短之方式沿著前述第一輥所配置者。
- 如請求項9之樹脂發泡體之製造方法,其中前述第一輥及前述第二輥係經加熱。
- 如請求項1之樹脂發泡體之製造方法,其中前述聚烯烴樹脂為彈性體以外之熱可塑性聚烯烴樹脂。
- 一種具有獨立氣泡之樹脂發泡體,其特徵為包含聚烯烴樹脂、熱可塑性彈性體、及結晶化度比前述熱可塑性彈性體還高之結晶性彈性體;其中前述聚烯烴樹脂包含聚丙烯,及在200℃之第一熔融張力為5cN以上50cN以下並且前述第一熔融張力比前述聚丙烯之於200℃之第二熔融張力還大之高熔融張力聚丙烯。
- 如請求項12之樹脂發泡體,其中前述聚烯烴樹脂為彈性體以外之熱可塑性聚烯烴樹脂,前述結晶性彈性體之結晶化溫度為90℃以上。
- 如請求項12或13之樹脂發泡體,其中前述聚烯烴樹脂之重量份為100,前述熱可塑性彈性體之重量份為5~55,前述結晶性彈性體重量份為25~75。
- 如請求項12之樹脂發泡體,其係藉由擠出發泡而形成,與機械方向正交之剖面中之100μm見方內之氣泡數為35個以上。
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