WO2009107337A1 - 微細セル構造を有する発泡防水材 - Google Patents

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WO2009107337A1
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waterproof material
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藤井浩喜
加藤和通
畑中逸大
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日東電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a foamed waterproof material having a fine cell structure.
  • foam sheets for seals and gaskets for OA equipment, computer peripherals, mobile phones and other small communication equipment that require waterproofness, airtightness, buffering, etc., and small music players
  • the material is used.
  • water-resistant foam cells such as open-celled polyurethane foam are made smaller to reduce air permeability and add hydrophobic additives that give water repellency (eg paraffin, waxes, coal tar, asphalt, etc.)
  • a method for providing waterproofing is known.
  • a rubber-based vulcanized foam composition comprising a mixture of EPDM, a vulcanizing agent, a foaming agent, and a softening agent in order to obtain a low-density foam having excellent water-stopping performance while having flexibility advantageous to work. (See Patent Document 2) and the like.
  • the resin component and the hydrophobic component are difficult to melt, and the cell diameter or cell distribution may be non-uniform. For this reason, there is a problem in that the waterstop varies and a sufficient waterproof effect cannot be obtained.
  • the waterproof foam has a large average cell diameter of 100 ⁇ m or more, a small surface area, and a high air permeability. Therefore, it has been difficult to achieve waterproofness with the foam alone.
  • the average cell diameter of the rubber-based foam bubbles is 1.0 to 1.
  • the water stoppage could not be obtained sufficiently because the surface area was small and the air permeability was high.
  • the clearances (gap, interval) where the waterproof materials are used were sufficiently large. Therefore, it was possible to use the waterproof material without compressing it so much. Therefore, there was no need to worry about the compression repulsion force of the waterproof material.
  • an object of the present invention is to provide a foamed waterproof material having a small average cell diameter of bubbles and having excellent waterproof properties. Furthermore, another object of the present invention is to provide a foamed waterproof material having excellent flexibility that can be suitably used even when an optical member is mounted on a thin product, and can follow even a minute clearance. There is to get.
  • the present invention is a waterproof material composed of a foam, wherein the foam has a fine cell structure with an average cell diameter of 10 to 60 ⁇ m and an apparent density of 0.01 to 0.050 g / cm 3. It is characterized by having.
  • the foamed waterproof material preferably has a repulsive load when the foam is compressed to 0.1 mm (repulsive force at the time of 0.1 mm compression) of 0.01 to 0.1 MPa.
  • the foamed waterproofing material it is preferable that the foam has a closed cell structure or an anti-continuous semi-closed cell structure.
  • the foamed waterproofing material preferably has an adhesive layer on one or both sides of the foam.
  • the adhesive layer is preferably formed on the foam through a film layer.
  • the adhesive layer may be formed of an acrylic adhesive.
  • the foam may be formed through a process of depressurizing after impregnating a thermoplastic polymer with a high-pressure inert gas.
  • the foamed waterproofing material may be formed through a step of reducing pressure after impregnating a non-foamed molded product made of a thermoplastic polymer with a high-pressure inert gas.
  • the foamed waterproofing material may be formed through a process of depressurizing after impregnating a molten thermoplastic polymer with an inert gas under a pressurized condition.
  • the foam is preferably formed by further heating after decompression.
  • Carbon dioxide can be preferably used as the inert gas.
  • the inert gas is preferably in a supercritical state at the time of impregnation.
  • the foamed waterproof material of the present invention since it has the above-described configuration, it has a large surface area even at the same density, and further exhibits excellent waterproof properties due to its low air permeability. Furthermore, since it has excellent flexibility capable of following even a small clearance, it can be suitably used even when the optical member is mounted on a thin product.
  • FIG. 2 is an A-A ′ sectional view (enlarged) of the evaluation case of FIG. 1. It is a top view which shows the container filled with the water used for a drip-proof evaluation test.
  • FIG. 4 is a B-B ′ sectional view (enlarged) of the container filled with water in FIG. 3. It is the schematic which shows a water pressure resistance evaluation test method.
  • the foamed waterproofing material [waterproofing material (sealing material) composed of a foam] has a fine cell structure with an average cell diameter (average cell diameter) of 10 to 60 ⁇ m, and 0.01 to 0.050 g / cm 3. It is comprised with the foam which has the apparent density of.
  • the average cell diameter of the foam is preferably 20 to 55 ⁇ m. When the average cell diameter of the foam exceeds 60 ⁇ m, the waterproof property is lowered and the light shielding property is lowered. Moreover, when the average cell diameter of a foam is less than 10 micrometers, there exists a possibility of causing the deterioration of cushioning properties (impact absorbability).
  • the repulsive load when the foam is compressed to 0.1 mm is preferably 0.01 to 0.1 MPa, more preferably 0. 02 to 0.04 MPa.
  • it exceeds 0.1 MPa it becomes difficult to prevent the occurrence of problems due to the rebound of the foamed waterproof material in a narrow clearance.
  • waterproofness may fall that it is less than 0.01 Mpa.
  • the thickness of the foam constituting the waterproof material is usually 0.1 to 1.0 mm, preferably 0.2 to 0.5 mm. If the thickness exceeds 1.0 mm, the repulsive load at the time of 0.1 mm compression may increase, and if the thickness is less than 0.1 mm, the waterproof property may decrease.
  • the apparent density of the foam 0.01 ⁇ 0.05g / cm 3, preferably 0.02 ⁇ 0.04g / cm 3. If it exceeds 0.05 g / cm 3 , the flexibility may decrease. On the other hand, if it is less than 0.01 g / cm 3 , the waterproof property may be lowered.
  • a foam has the above-mentioned properties
  • its composition and cell structure are not particularly limited.
  • the cell structure a closed cell structure, a semi-continuous semi-closed cell structure (closed cell)
  • a bubble structure in which a structure and an open cell structure are mixed is preferable, and the mixing ratio is not particularly limited.
  • a cell structure in which the closed cell structure part is 80% or more in the foam is preferably used, and more preferably 90% or more.
  • the water pressure resistance (JIS L 1092 B method; thickness of the foam 0.5 mm) of the foam is preferably 40 kPa or more (for example, 40 to 200 kPa), more preferably 60 kPa or more (for example 60). ⁇ 150 kPa). If it is less than 40 kPa, sufficient waterproofness may not be obtained.
  • the foam waterproofing material of the present invention as a method for producing a foam, a method usually used for foam molding such as a physical method and a chemical method is used.
  • the physical method is a foam molding method in which a low boiling point liquid (foaming agent) such as chlorofluorocarbons or hydrocarbons is dispersed in a polymer and then heated to volatilize the foaming agent to form bubbles.
  • a low boiling point liquid such as chlorofluorocarbons or hydrocarbons
  • the chemical method is a method of obtaining a foam by forming cells with a gas generated by thermal decomposition of a compound (foaming agent) added to the polymer base.
  • a compound foaming agent
  • components such as natural rubber or synthetic rubber (chloroprene rubber, ethylene, propylene, terpolymer, etc.), vulcanizing agents, foaming agents, fillers, etc. are kneaded using a Banbury mixer or pressure kneader.
  • a method using a high-pressure inert gas as a foaming agent for example, impregnating a thermoplastic polymer with a high-pressure inert gas. Then, the method of forming a foam through the pressure-reducing step is preferable. Furthermore, it is preferable to use carbon dioxide as a foaming agent because a clean foam with few impurities can be obtained.
  • a production method using a method using a high-pressure inert gas as a foaming agent is suitably used.
  • a method of forming a foam through a step of depressurizing after impregnating a thermoplastic polymer with a high-pressure inert gas is suitably used.
  • the pre-molded unfoamed molded product may be impregnated with the inert gas, or the molten thermoplastic polymer is impregnated with the inert gas under pressure. Also good.
  • thermoplastic polymer is impregnated with a high-pressure inert gas and then decompressed, and a high-pressure is applied to an unfoamed molded product made of a thermoplastic polymer.
  • a method formed by impregnating with an inert gas and then depressurizing, or formed by impregnating a molten thermoplastic polymer with an inert gas under pressure and then subjecting to molding with reduced pressure The method is preferred.
  • thermoplastic polymer that is a material of the foam (resin foam) is not particularly limited as long as it is a polymer exhibiting thermoplasticity and can be impregnated with a high-pressure gas.
  • thermoplastic polymers include low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, copolymers of ethylene and propylene, ethylene or propylene and other ⁇ -olefins.
  • Olefin polymers such as copolymers, copolymers of ethylene and other ethylenically unsaturated monomers (eg, vinyl acetate, acrylic acid, acrylic ester, methacrylic acid, methacrylic ester, vinyl alcohol, etc.)
  • Styrene-based polymers such as polystyrene and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); polyamides such as 6-nylon, 66-nylon, 12-nylon; polyamideimide; polyurethane; polyimide; polyetherimide; Methacrylate
  • Acrylic resins polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride; alkenyl aromatic resin; polyacetal; polycarbonate such as bisphenol-A based polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyesters such as polybutylene terephthalate and poly (phenylene sulfide) and the like.
  • the thermoplastic polymer also includes a thermoplastic elastomer that exhibits properties as a rubber at room temperature and exhibits thermoplasticity at a high temperature.
  • thermoplastic elastomers include olefin elastomers such as ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polybutene, polyisobutylene, and chlorinated polyethylene; Styrene elastomers such as butadiene-styrene copolymers, styrene-isoprene-styrene copolymers, styrene-isoprene-butadiene-styrene copolymers, and hydrogenated polymers thereof; thermoplastic polyester elastomers; thermoplastic polyurethane elastomers A thermoplastic acrylic elastomer and the like. These thermoplastic elastomers, for example, have a glass transition temperature
  • thermoplastic polymers can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, any of thermoplastic elastomers, thermoplastic polymers other than thermoplastic elastomers, and mixtures of thermoplastic elastomers and thermoplastic polymers other than thermoplastic elastomers can be used as the foam material (thermoplastic polymer).
  • thermoplastic elastomer and a thermoplastic polymer other than the thermoplastic elastomer examples include a mixture of an olefin elastomer such as an ethylene-propylene copolymer and an olefin polymer such as polypropylene.
  • the inert gas used in the present invention is not particularly limited as long as it is inert with respect to the thermoplastic polymer and can be impregnated, and examples thereof include carbon dioxide, nitrogen gas, and air. These gases may be mixed and used. Of these, carbon dioxide, which has a large amount of impregnation into the thermoplastic polymer used as the material of the foam and has a high impregnation rate, is particularly suitable.
  • the inert gas when impregnating the thermoplastic polymer is preferably in a supercritical state. In the supercritical state, the solubility of the gas in the thermoplastic polymer is increased, and a high concentration can be mixed. In addition, when the pressure drops suddenly after impregnation, since the concentration is high as described above, the generation of bubble nuclei increases, and the density of bubbles formed by the growth of the bubble nuclei is large even if the porosity is the same. Therefore, fine bubbles can be obtained.
  • Carbon dioxide has a critical temperature of 31 ° C. and a critical pressure of 7.4 MPa.
  • an additive When forming the foam, an additive may be added to the thermoplastic polymer as necessary.
  • the kind of additive is not specifically limited, Various additives normally used for foam molding can be used. Examples of such additives include cell nucleating agents, crystal nucleating agents, plasticizers, lubricants, colorants (pigments, dyes, etc.), shrinkage inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-aging agents, fillers, Reinforcing agents, flame retardants, antistatic agents, surfactants, vulcanizing agents, surface treating agents and the like can be mentioned.
  • the addition amount of the additive can be appropriately selected within a range that does not impair the formation of bubbles, and the addition amount used for molding a thermoplastic polymer such as a normal thermoplastic elastomer can be adopted.
  • the lubricant has the effect of improving the fluidity of the thermoplastic polymer and suppressing the thermal degradation of the polymer.
  • the lubricant used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits an effect on improving the fluidity of the thermoplastic polymer.
  • hydrocarbon-based lubricants such as liquid paraffin, paraffin wax, microwax and polyethylene wax
  • Fatty acid lubricants such as stearic acid, behenic acid, 12-hydroxystearic acid
  • ester lubricants such as butyl stearate, monoglyceride stearate, pentaerythritol tetrastearate, hydrogenated castor oil, stearyl stearate, etc.
  • the shrinkage-preventing agent has a function of effectively suppressing permeation of the foaming agent gas by forming a molecular film on the surface of the foam film.
  • the shrinkage preventing agent used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits an effect of suppressing the permeation of the foaming agent gas, and examples thereof include fatty acid metal salts, fatty acid amides, and fatty acid bisamides.
  • thermoplastic polymer As a method for producing a foam by impregnating a thermoplastic polymer with a high-pressure inert gas, specifically, a gas impregnation step of impregnating a thermoplastic polymer with an inert gas under high pressure, the step Examples of the method include a decompression step in which the pressure is lowered later to foam the resin, and a heating method in which bubbles are grown by heating as necessary.
  • the pre-molded unfoamed molded product may be impregnated with an inert gas, or after the molten thermoplastic polymer is impregnated with an inert gas under pressure, the pressure is reduced. You may attach
  • a foam can be formed as follows. That is, first, an unfoamed molded article (such as a resin sheet for foam molding) is obtained by extruding a thermoplastic polymer such as a polyolefin resin or a thermoplastic elastomer using an extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder. Form. Alternatively, a kneading machine equipped with rollers, cams, kneaders, and Banbury type blades is used to uniformly knead a thermoplastic polymer such as a polyolefin resin and a thermoplastic elastomer, and this is used with a hot plate press.
  • a thermoplastic polymer such as a polyolefin resin or a thermoplastic elastomer
  • an unfoamed molded product (such as a resin sheet for foam molding) containing a thermoplastic polymer as a base resin is formed. Then, the obtained unfoamed molded product is put in a pressure vessel, a high-pressure inert gas is introduced, and the inert gas is impregnated in the unfoamed molded product.
  • the shape of the unfoamed molded product is not particularly limited, and may be any of a roll shape, a plate shape, and the like.
  • the introduction of the high-pressure inert gas may be performed continuously or discontinuously.
  • the bubble nuclei When impregnated with a sufficiently high-pressure inert gas, the pressure is released (usually up to atmospheric pressure), and bubble nuclei are generated in the base resin.
  • the bubble nuclei may be grown as they are at room temperature, or may be grown by heating as necessary.
  • a heating method a known or conventional method such as a water bath, an oil bath, a hot roll, a hot air oven, a far infrared ray, a near infrared ray, or a microwave can be adopted. After the bubbles are grown in this way, the shape is fixed rapidly by cooling with cold water or the like.
  • a foam can be formed as follows. That is, the thermoplastic polymer is injected with a high-pressure inert gas while kneading the thermoplastic polymer using an extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder, and the thermoplastic polymer is sufficiently impregnated in the thermoplastic polymer, and then extruded. The pressure is released (usually up to atmospheric pressure), foaming and molding are performed simultaneously, and in some cases, the bubbles are grown by heating. After the bubbles are grown, the shape is fixed rapidly by cooling with cold water or the like.
  • the pressure in the gas impregnation step is, for example, 6 MPa or more (for example, about 6 to 100 MPa), preferably 8 MPa or more (for example, about 8 to 100 MPa).
  • 6 MPa the pressure is lower than 6 MPa
  • the bubble growth at the time of foaming is remarkable, the bubble diameter becomes too large, a small average cell diameter (average bubble diameter) in the above range cannot be obtained, and the waterproof effect is lowered.
  • the pressure is low, the amount of gas impregnation is relatively small compared to when the pressure is high, and the number of bubble nuclei formed is reduced due to a decrease in the bubble nucleus formation rate. This is because the bubble diameter becomes extremely large.
  • the bubble diameter and the bubble density change greatly only by slightly changing the impregnation pressure, so that it is difficult to control the bubble diameter and the bubble density.
  • the temperature in the gas impregnation step varies depending on the type of inert gas or thermoplastic polymer used, and can be selected within a wide range. Considering operability and the like, for example, it is about 10 to 350 ° C.
  • the impregnation temperature in the case of impregnating an unfoamed molded article such as a sheet with an inert gas is about 10 to 200 ° C., preferably about 40 to 200 ° C. in a batch system.
  • the impregnation temperature when the foamed polymer and the molding are simultaneously performed by extruding the molten polymer impregnated with the gas is generally about 60 to 350 ° C. in the continuous type.
  • the temperature during impregnation is preferably 32 ° C. or higher, particularly 40 ° C. or higher in order to maintain a supercritical state.
  • the decompression speed is not particularly limited, but is preferably about 5 to 300 MPa / second in order to obtain uniform fine bubbles.
  • the heating temperature in the heating step is, for example, about 40 to 250 ° C., preferably about 60 to 250 ° C.
  • the average cell diameter (average bubble diameter), the repulsive load when compressed to 0.1 mm (the repulsive force when compressed to 0.1 mm) and the apparent density are the same as those of the inert gas and thermoplastic polymer or thermoplastic elastomer used. You may adjust according to a kind, the additive to be used, etc. For example, it can be adjusted by appropriately selecting and setting operating conditions such as temperature, pressure and time in the gas impregnation step, operating conditions such as pressure reduction speed, temperature and pressure in the pressure reducing step, heating temperature after pressure reduction, and the like.
  • the foamed waterproofing material (foamed sealing material) of the present invention is composed of a foam having specific characteristics as described above. Even if the foam waterproofing material is in the form of a foam alone, it can be made into a foam waterproofing material in which the function is effectively exhibited. Layer, etc.) may be provided.
  • a foamed waterproof material having an adhesive layer on one or both sides of a foam can fix or temporarily fix a member or component such as an optical member to an adherend. Therefore, it is preferable that the foam waterproof material of the present invention has an adhesive layer on at least one surface (one surface or both surfaces) of the foam constituting the foam waterproof material.
  • the pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic pressure-sensitive adhesives, rubber pressure-sensitive adhesives (natural rubber-based pressure-sensitive adhesives, synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesives), silicone pressure-sensitive adhesives, and polyester-based pressure-sensitive adhesives.
  • Known pressure-sensitive adhesives such as adhesives, urethane-based pressure-sensitive adhesives, polyamide-based pressure-sensitive adhesives, epoxy-based pressure-sensitive adhesives, vinyl alkyl ether-based pressure-sensitive adhesives, and fluorine-based pressure-sensitive adhesives can be appropriately selected and used.
  • the adhesive may be a hot melt adhesive.
  • An adhesive can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the pressure-sensitive adhesive may be any type of pressure-sensitive adhesive such as an emulsion-based pressure-sensitive adhesive, a solvent-based pressure-sensitive adhesive, an oligomer-based pressure-sensitive adhesive, and a solid-type pressure-sensitive adhesive.
  • an acrylic pressure-sensitive adhesive is suitably used from the viewpoint of preventing contamination of the adherend.
  • the pressure-sensitive adhesive layer can be formed by using a known or conventional forming method.
  • a method of applying a pressure-sensitive adhesive on a predetermined site or surface coating method
  • a pressure-sensitive adhesive film on a release film such as a release liner
  • examples thereof include a method (transfer method) of applying an agent to form an adhesive layer and then transferring the adhesive layer onto a predetermined site or surface.
  • a known or conventional coating method such as a casting method, a roll coater method, a reverse coater method, a doctor blade method
  • a known or conventional coating method such as a casting method, a roll coater method, a reverse coater method, a doctor blade method
  • the thickness of the adhesive layer is usually about 5 to 150 ⁇ m, preferably about 10 to 100 ⁇ m.
  • the thinner the adhesive layer the higher the effect of preventing adhesion of water droplets at the end, and thus the thinner the adhesive layer, the better.
  • the adhesion layer may have any form of a single layer or a laminated body.
  • the adhesive layer may be formed on the foam through another layer (lower layer).
  • a lower layer include a base material layer (particularly, a film layer), other adhesive layers, an intermediate layer, an undercoat layer, and the like.
  • the adhesive layer when the adhesive layer is formed only on one side (one side) of the foam, another layer may be formed on the other side of the foam.
  • a layer examples include other types of pressure-sensitive adhesive layers and base material layers.
  • the shape and thickness of the foamed waterproof material of the present invention are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the application.
  • the thickness of the foam waterproofing material optimal for a fine clearance of 0.10 to 0.20 mm can be selected from a range of 0.105 to 1.3 mm, preferably about 0.22 to 0.7 mm. .
  • the foam waterproofing material it is usually processed into various shapes according to the device used and commercialized.
  • the foamed waterproof material of the present invention has the above-mentioned characteristics, the bubbles are very fine, and the repulsive load when compressed to 0.1 mm (repulsive force when compressed to 0.1 mm) ) Is low and the flexibility is good, and the apparent density is low. That is, it has excellent flexibility that can handle minute clearances while keeping the cell diameter (bubble diameter) small. Therefore, it is possible to satisfactorily follow a further minute clearance while maintaining the originally required waterproof performance. Moreover, it is highly foamed and lightweight.
  • the foam is made of a thermoplastic polymer such as a thermoplastic elastomer, it has excellent flexibility and uses an inert gas such as carbon dioxide as a foaming agent. Therefore, unlike conventional physical foaming methods and chemical foaming methods, harmful substances are used. No cleanup or contaminants remain, and it is clean. Therefore, it can be suitably used particularly as a waterproof material used inside an electronic device or the like.
  • the foamed waterproof material of the present invention is useful as a waterproof material used when various members or parts (for example, optical members) are attached (attached) to a predetermined site.
  • the foamed waterproof material can be suitably used even when a small member or component (for example, a small optical member) is mounted on a thin product.
  • an optical member that can be attached (attached) using a foamed waterproof material
  • an image display member particularly, a small image display member
  • an image display device such as a liquid crystal display, an electroluminescence display, or a plasma display
  • cameras and lenses particularly, small cameras and lenses
  • mobile communication devices such as so-called “mobile phones” and “portable information terminals”.
  • the foamed waterproof material of the present invention it is possible to obtain a structure in which the optical member is attached (attached) to a predetermined site via the foamed waterproof material.
  • a structure include an image display device such as a liquid crystal display, an electroluminescence display, and a plasma display (in particular, an image display device in which a small image display member is mounted as an optical member), a camera, and a lens (
  • image display device such as a liquid crystal display, an electroluminescence display, and a plasma display
  • a camera in which a small image display member is mounted as an optical member
  • a camera in which a small image display member is mounted as an optical member
  • a lens In particular, mobile communication devices such as so-called “mobile phones” and “portable information terminals” in which a small camera or lens) is mounted as an optical member.
  • the structure may be a product that has been made thinner than before, and the thickness and shape thereof are not particularly limited.
  • the waterproof structure is not particularly limited as long as the foamed waterproof material is used when the optical member is attached (attached) to a predetermined part. Accordingly, the optical member and the predetermined part to which the optical member is attached are not particularly limited and can be appropriately selected. Examples of the optical member include the optical member as described above.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
  • the average cell diameter (average cell diameter) of the foam, the repulsive load when compressed to 0.1 mm, and the apparent density were obtained by the following methods.
  • a digital microscope (trade name “VHX-500” manufactured by Keyence Corporation) is used to capture an enlarged image of the foam bubble, and image analysis is performed using image analysis software (trade name “Win ROOF”, manufactured by Mitani Corporation). The average cell diameter ( ⁇ m) was determined.
  • the repulsive load measurement was performed based on JIS K6767.
  • the foam is punched with a 100 mm ⁇ 100 mm punching blade mold, and the dimensions of the punched sample are measured. Moreover, the thickness was measured with a 1/100 dial gauge having a diameter ( ⁇ ) of the measurement terminal of 20 mm. The volume of the foam was calculated from these values. Next, the weight of the foam is measured with an upper pan balance having a minimum scale of 0.01 g or more. From these values, the apparent density (g / cm 3 ) of the foam was calculated.
  • Example 1 Polypropylene [melt flow rate (MFR): 0.35 g / 10 min]: 45 parts by weight, polyolefin elastomer [melt flow rate (MFR): 6 g / 10 min, JIS A hardness: 79 °]: 55 parts by weight, magnesium hydroxide : 10 parts by weight, carbon (trade name “Asahi # 35” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.): 10 parts by weight, stearic acid monoglyceride: 1 part by weight, and fatty acid bisamide (lauric acid bisamide): 1 part by weight After being kneaded at a temperature of 200 ° C.
  • the pellets were put into a single screw extruder manufactured by Nippon Steel Works, and carbon dioxide gas was injected under an atmosphere of 220 ° C. at a pressure of 13 (12 after injection) MPa. Carbon dioxide gas was injected at a ratio of 6% by weight with respect to the total amount of the polymer. After sufficiently saturating the carbon dioxide gas, it was cooled to a temperature suitable for foaming and then extruded from a die to obtain a foam. In this foam, the average cell diameter was 70 ⁇ m, the repulsive load when compressed to 0.1 mm was 0.05 MPa, the apparent density was 0.05 g / cm 3 , and the thickness of the foam was 500 ⁇ m.
  • Example 1 As is apparent from Table 1, it was confirmed that the foam according to Example 1 exhibited excellent waterproof properties.
  • the drip-proof evaluation result is the evaluation result when assembled in an actual product, but in order to prove this, when the waterproofness inherent to the foam was confirmed with pressure resistance, It was confirmed that Example 1 is a foam having very excellent waterproofness. Therefore, the waterproof resin foam having the fine cell structure of the present invention is effective as a waterproof gasket for mobile phones and small home appliances as a sealing material having both a low apparent density and a waterproof property.
  • the foamed waterproof material of the present invention has a large surface area even at the same density, and further exhibits excellent waterproofness due to low air permeability, and has excellent flexibility capable of following even a minute clearance. Therefore, it is useful as a waterproof gasket for mobile phones and small home appliances as a sealing material having both low apparent density and waterproofness.

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Abstract

【課題】優れた防水性を有しているとともに、更なる微小なクリアランスに対しても追従可能な優れた柔軟性を有する防水材を提供する。 【解決手段】本発明の発泡防水材は、厚さが０．１～１．０ｍｍの発泡体により構成された防水材であって、該発泡体が、平均セル径が１０～６０μｍの微細セル構造、、及び０．０１～０．０５０ｇ／ｃｍ3の見掛け密度を有していることを特徴とする。前記発泡防水材としては、発泡体の０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重（０．１ｍｍ圧縮時の反発力）が、０．０１～０．１ＭＰａであることが好ましい。前記発泡体は、独立気泡構造又は半連続半独立気泡構造を有していることが好ましい。又、発泡体の片面又は両面に、粘着層を有していてもよい。該粘着層は、フィルム層を介して、発泡体上に形成されていることが好ましい。

Description

微細セル構造を有する発泡防水材
　本発明は、微細セル構造を有する発泡防水材に関する。
　従来、防水性、気密性、緩衝性などを必要とするＯＡ機器、コンピューター周辺機器、携帯電話などの小型通信機器、そして小型音楽再生機等のシール及びガスケット（固定用シール材）等に発泡シート材が用いられている。例えば、連続気泡性ポリウレタンフォームなどの防水発泡体のセルを小さくして通気度を低くし、撥水性を付与する疎水性添加剤（例えば、パラフィン、ワックス類、コールタール、アスファルトなど）を添加して防水性を付する方法（特許文献１参照）が知られている。又、作業に有利な柔軟性を持たせつつ止水性能にも優れる低密度な発泡体を得るため、ＥＰＤＭ、加硫剤、発泡剤、及び軟化剤の混合物からなるゴム系加硫発泡組成物（特許文献２参照）などが知られている。
　しかしながら、上記発泡体に疎水性添加剤を添加する方法（特許文献１参照）では、樹脂成分と疎水成分が溶融し難く、セル径、又はセル分布などが不均一となる場合がある。そのため止水性にバラツキを生じ、十分な防水効果が得られないという問題点がある。又、上記方法においては、防水性発泡体の平均セル径が１００μｍ以上と大きく、表面積が小さく通気度が高いことから、発泡体単独で防水性を実現するのは困難であった。
　又、上記ＥＰＤＭ、加硫剤、発泡剤、及び軟化剤の混合物からなるゴム系加硫発泡組成物（特許文献２参照）においては、ゴム系発泡体気泡の平均セル径が１．０～１．５ｍｍと大きく、又、表面積が小さく通気度が高いため、十分な止水性を得られない場合があった。
　さらに、従来防水材が使用されている、画像表示装置、カメラ、レンズなどの光学部材において、防水材が使用される部分のクリアランス（隙間、間隔）は、十分に大きかった。そのため防水材をあまり圧縮しなくても使用することが可能であった。従って、防水材の持つ圧縮反発力について特に気にする必要が無かった。
　しかしながら、近年光学部材が装着される製品の薄型化が進んでおり、そのため防水材が使われる部分のクリアランスが減少している傾向にある。そのため、優れた防水性を有しているとともに、微小なクリアランスに対しても追従可能な優れた柔軟性を有している防水材が求められている。
特開昭５５－７１７７７号公報 特開２００２－１４６０７２号公報
　従って、本発明の目的は、気泡の平均セル径が小さく、優れた防水性を有する発泡防水材を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、光学部材を薄型化の製品に装着する際であっても好適に使用でき、微小なクリアランスに対しても追従可能な優れた柔軟性を有する発泡防水材を得ることにある。
　本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意検討した結果、特定の特性を有している発泡体により構成されたものを、防水材として用いると、優れた防水性を発揮できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
　即ち、本発明は、発泡体により構成された防水材であって、前記発泡体が、平均セル径が１０～６０μｍの微細セル構造、及び０．０１～０．０５０ｇ／ｃｍ3の見掛け密度を有していることを特徴とする。
　前記発泡防水材としては、発泡体の０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重（０．１ｍｍ圧縮時の反発力）が、０．０１～０．１ＭＰａであることが好ましい。
　又、前記発泡防水材としては、発泡体が独立気泡構造、又は反連続半独立気泡構造を有していることが好ましい。
　又、前記発泡防水材としては、発泡体の片面又は両面に粘着層を有していることが好ましい。
　前記粘着層は、フィルム層を介して、発泡体上に形成されていることが好ましい。
　又、前記粘着層はアクリル系粘着剤により形成されていても良い。
　前記発泡体は、熱可塑性ポリマーに高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されていても良い。
　又、前記発泡防水材は、熱可塑性ポリマーからなる未発泡成形物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されていても良い。
　さらに又、前記発泡防水材は、溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧する工程を経て形成されていても良い。　
　前記発泡体は、減圧後、さらに加熱することにより形成されていることが好ましい。
　前記不活性ガスとしては、二酸化炭素を好適に用いることができる。
　さらに、前記不活性ガスは、含浸時に超臨界状態であることが好ましい。
　本発明の発泡防水材によれば、前記構成を有しているので、同一密度であっても表面積が大きく、さらに通気度が低いため優れた防水性を発揮する。さらに、微小なクリアランスに対しても追従可能な優れた柔軟性を有するため、光学部材を薄型の製品に装着する際であっても好適に使用できる。
防滴性評価試験に用いられる評価ケースを示す正面図である。 図１の評価ケースのＡ－Ａ’断面図（拡大）である。 防滴性評価試験に用いられる水を満たした容器を示す上面図である。 図３の水を満たした容器のＢ－Ｂ’断面図（拡大）である。 耐水圧評価試験方法を示す概略図である。
符号の説明
　１　　　防滴性評価ケース
　１１　　ガスケット状発泡体
　１２　　感水紙
　１３　　スペーサー
　１４　　評価用箱体
　１５　　空間部
　１６　　水の流れ
　２　　　防水評価試験容器
　２１　　空孔（φ２）
　３　　　耐水圧評価試験装置
　３１　　測定ホルダー
　３２　　試験片
　３３　　圧力計
　３４　　バルブ
　３５　　ポンプ
　３６　　水
　（発泡防水材を構成する発泡体）
　本発明の発泡防水材［発泡体により構成された防水材（シール材）］は、平均セル径（平均気泡径）が１０～６０μｍの微細セル構造、及び０．０１～０．０５０ｇ／ｃｍ3の見掛け密度を有している発泡体により構成されている。発泡体の平均セル径は、好ましくは２０～５５μｍである。発泡体の平均セル径が６０μｍを超えると、防水性が低下するとともに、遮光性が低下する原因となる。又、発泡体の平均セル径が１０μｍ未満の場合は、クッション性（衝撃吸収性）の悪化を招く可能性がある。
　又、発泡体の０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重（０．１ｍｍ圧縮時の反発力）は、０．０１～０．１ＭＰａであるものが好適に用いられ、さらに好ましくは、０．０２～０．０４ＭＰａである。０．１ＭＰａを超えると、狭いクリアランスにおいて、発泡防水材の反発による不具合の発生を防止することが難しくなる。又、０．０１ＭＰａ未満であると、防水性が低下する場合がある。
　さらに、防水材を構成する発泡体の厚さは、通常０．１～１．０ｍｍ、好ましくは０．２～０．５ｍｍである。厚さが１．０ｍｍを超えると０．１ｍｍ圧縮時の対反発荷重が高くなる場合があり、厚さが０．１ｍｍ未満であると、防水性が低下する場合がある。
　さらに又、発泡体の見掛け密度は０．０１～０．０５ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．０２～０．０４ｇ／ｃｍ3である。０．０５ｇ／ｃｍ3を超えると、柔軟性が低下する場合がある。又、０．０１ｇ／ｃｍ3未満の場合は、防水性が低下する場合がある。
　このような発泡体としては、前記特性を有していれば、その組成や、気泡構造などは特に制限されないが、例えば、気泡構造としては、独立気泡構造、半連続半独立気泡構造（独立気泡構造と連続気泡構造とが混在している気泡構造）が好ましく、その混在割合は特に制限されない。特に、発泡体中に独立気泡構造部が８０％以上となっている気泡構造が好適に用いられ、さらに好ましくは９０％以上である。
　又、該発泡体の耐水圧（ＪＩＳ　Ｌ　１０９２　Ｂ法；該発泡体の厚み０．５ｍｍ）は４０ｋＰａ以上（例えば４０～２００ｋＰａ）であるものが好適に用いられ、さらに好ましくは６０ｋＰａ以上（例えば６０～１５０ｋＰａ）である。４０ｋＰａ未満の場合は十分な防水性が得られない可能性がある。
　本発明の発泡防水材において、発泡体を製造する方法としては、物理的方法、化学的方法等、発泡成形に通常用いられる方法が用いられる。
　物理的方法は、クロロフルオロカーボン類又は炭化水素類などの低沸点液体（発泡剤）をポリマーに分散させ、次に加熱し発泡剤を揮発させることにより気泡を形成させる発泡成形方法である。この発泡方法では、発泡剤として用いられる物質の可燃性や毒性、及びオゾン層破壊などの環境への影響が懸念される。
　又、化学的方法は、ポリマーベースに添加された化合物（発泡剤）の熱分解により生じたガスによりセルを形成し、発泡体を得る方法である。この発泡方法では、発泡ガスの残渣が発泡体中に残存するため、特に低汚染性の要求が高い電子機器用途においては、腐食性ガスやガス中の不純物による汚染が問題となる。
　なお、これらの物理的発泡方法及び化学的発泡方法では、何れにおいても微細な気泡構造を形成することは難しく、特に３００μｍ以下の微細気泡を形成することは極めて困難である
　発泡体の製造においては、天然ゴムまたは合成ゴム（クロロプレンゴム、エチレン、プロピレン、ターポリマーなど）、加硫剤、発泡剤、充填剤などの構成成分を、バンバリーミキサーや加圧ニーダなどの混練り機で混練したのち、カレンダ、押し出し機、コンベアベルトキャスティングなどにより連続的に混練しつつ、シーツ状、ロッド状に成型し、これを加熱して加硫、発泡させ、さらに必要によりこの加硫発泡体を所定形状に裁断加工する方法や、天然ゴムまたは合成ゴム、加硫剤、発泡剤、充填剤などの構成成分を、ミキシングロールで混練し、この混練組成物をバッチ式により、型で加硫、発泡ならびに成形する方法などを使用することができる。
　特に本発明では、セル径が小さく、且つセル密度の高い発泡体が得られることから、高圧の不活性ガスを発泡剤として用いる方法、例えば、熱可塑性ポリマーに、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、発泡体を形成する方法が好ましい。さらに、発泡剤として二酸化炭素を用いると、不純物の少ないクリーンな発泡体を得ることがきるため好ましい。
　本発明における発泡体の製造方法としては、高圧の不活性ガスを発泡剤として用いる方法を利用した製造方法が好適に用いられる。特に、熱可塑性ポリマーに、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、発泡体を形成する方法が好適に用いられる。なお、不活性ガスを含浸させる際には、予め成形した未発泡成形物に不活性ガスを含浸させてもよく、又、溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させてもよい。
　従って、本発明における発泡体の製造方法としては、熱可塑性ポリマーに高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成される方法、熱可塑性ポリマーからなる未発泡成形物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成される方法、又は溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧とともに成形に付して形成される方法が好適である。
　（熱可塑性ポリマー）
　本発明において、発泡体（樹脂発泡体）の素材である熱可塑性ポリマーとしては、熱可塑性を示すポリマーであって、高圧ガスを含浸可能なものであれば特に制限されない。このような熱可塑性ポリマーとして、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα－オレフィンとの共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体（例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコール等）との共重合体などのオレフィン系重合体；ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）などのスチレン系重合体；６－ナイロン、６６－ナイロン、１２－ナイロンなどのポリアミド；ポリアミドイミド；ポリウレタン；ポリイミド；ポリエーテルイミド；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリフッ化ビニル；アルケニル芳香族樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ビスフェノールＡ系ポリカーボネートなどのポリカーボネート；ポリアセタール；ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。
　又、前記熱可塑性ポリマーには、常温ではゴムとしての性質を示し、高温では熱可塑性を示す熱可塑性エラストマーも含まれる。このような熱可塑性エラストマーとして、例えば、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、ポリイソブチレン、塩素化ポリエチレンなどのオレフィン系エラストマー；スチレン－ブタジエン－スチレン共重合体、スチレン－イソプレン－スチレン共重合体、スチレン－イソプレン－ブタジエン－スチレン共重合体、それらの水素添加物ポリマーなどのスチレン系エラストマー；熱可塑性ポリエステル系エラストマー；熱可塑性ポリウレタン系エラストマー；熱可塑性アクリル系エラストマーなどが挙げられる。これらの熱可塑性エラストマーは、例えば、ガラス転移温度が室温以下（例えば２０℃以下）であるため、防水材又はシール材としたとき柔軟性及び形状追随性に著しく優れる。
　熱可塑性ポリマーは単独で又は２種以上混合して使用できる。又、発泡体の素材（熱可塑性ポリマー）として、熱可塑性エラストマー、熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマー、熱可塑性エラストマーと熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマーとの混合物の何れを用いることもできる。
　前記熱可塑性エラストマーと熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマーとの混合物として、例えば、エチレン－プロピレン共重合体等のオレフィン系エラストマーとポリプロピレン等のオレフィン系重合体との混合物などが挙げられる。熱可塑性エラストマーと熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマーとの混合物を用いる場合、その混合比率は、例えば、前者／後者＝１／９９～９９／１程度（好ましくは１０／９０～９０／１０程度、さらに好ましくは２０／８０～８０／２０程度）である。
　（不活性ガス）
　本発明で用いられる不活性ガスとしては、上記熱可塑性ポリマーに対して不活性で且つ含浸可能なものであれば特に制限されず、例えば、二酸化炭素、窒素ガス、空気等が挙げられる。これらのガスは混合して用いてもよい。これらのうち、発泡体の素材として用いる熱可塑性ポリマーへの含浸量が多く、含浸速度の速い二酸化炭素が特に好適である。
　熱可塑性ポリマーに含浸させる際の不活性ガスは超臨界状態であるのが好ましい。超臨界状態では、熱可塑性ポリマーへのガスの溶解度が増大し、高濃度の混入が可能である。又、含浸後の急激な圧力降下時には、前記のように高濃度であるため、気泡核の発生が多くなり、その気泡核が成長してできる気泡の密度が気孔率が同じであっても大きくなるため、微細な気泡を得ることができる。なお、二酸化炭素の臨界温度は３１℃、臨界圧力は７．４ＭＰａである。
　発泡体を形成する際、熱可塑性ポリマーに、必要に応じて添加剤を添加してもよい。添加剤の種類は特に限定されず、発泡成形に通常使用される各種添加剤を用いることができる。このような添加剤として、例えば、気泡核剤、結晶核剤、可塑剤、滑剤、着色剤（顔料、染料等）、収縮防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、充填剤、補強剤、難燃剤、帯電防止剤、界面活性剤、加硫剤、表面処理剤などが挙げられる。添加剤の添加量は、気泡の形成等を損なわない範囲で適宜選択でき、通常の熱可塑性エラストマー等の熱可塑性ポリマーの成形に用いられる添加量を採用できる。
　前記滑剤は熱可塑性ポリマーの流動性を向上させるとともに、ポリマーの熱劣化を抑制する作用を有する。本発明において用いられる滑剤としては、熱可塑性ポリマーの流動性の向上に効果を示すものであれば特に制限されず、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックスなどの炭化水素系滑剤；ステアリン酸、ベヘニン酸、１２－ヒドロキシステアリン酸などの脂肪酸系滑剤；ステアリン酸ブチル、ステアリン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、硬化ヒマシ油、ステアリン酸ステアリルなどのエステル系滑剤などが挙げられる
　又、前記収縮防止剤は、発泡体の気泡膜の表面に分子膜を形成して発泡剤ガスの透過を効果的に抑制する作用を有する。本発明において用いられる収縮防止剤としては、発泡剤ガスの透過を抑制する効果を示すものであれば特に限定されず、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸ビスアミド等が挙げられる。
　（発泡体の製造）
　熱可塑性ポリマーに、高圧の不活性ガスを含浸させることにより、発泡体を製造する方法としては、具体的には、熱可塑性ポリマーに、不活性ガスを高圧下で含浸させるガス含浸工程、該工程後に圧力を低下させて樹脂を発泡させる減圧工程、及び必要に応じて加熱により気泡を成長させる加熱工程を経て形成する方法などが挙げられる。この場合、前述のように、予め成形した未発泡成形物を不活性ガスに含浸させてもよく、又、溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧の際に成形に付してもよい。これらの工程は、バッチ方式、連続方式の何れの方式で行ってもよい。
　バッチ方式によれば、例えば以下のようにして発泡体を形成できる。即ち、まず、単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用してポリオレフィン樹脂、熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性ポリマーを押し出すことにより、未発泡成形物（発泡体成形用樹脂シート等）を形成する。或いは、ローラ、カム、ニーダ、バンバリ型の羽根を設けた混練機を使用して、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性ポリマーを均一に混練しておき、これを熱板のプレス機を用いてプレス成形し、熱可塑性ポリマーを基材樹脂として含む未発泡成形物（発泡体成形用樹脂シート等）を形成する。そして、得られた未発泡成形物を耐圧容器中に入れ、高圧の不活性ガスを導入し、該不活性ガスを未発泡成形物中に含浸させる。この場合、未発泡成形物の形状は特に限定されず、ロール状、板状等の何れであってもよい。又、高圧の不活性ガスの導入は連続的に行ってもよく不連続的に行ってもよい。十分に高圧の不活性ガスを含浸させた時点で圧力を解放し（通常、大気圧まで）、基材樹脂中に気泡核を発生させる。気泡核はそのまま室温で成長させてもよく、又、必要に応じて加熱することによって成長させてもよい。加熱の方法としては、ウォーターバス、オイルバス、熱ロール、熱風オーブン、遠赤外線、近赤外線、マイクロ波などの公知乃至慣用の方法を採用できる。このようにして気泡を成長させた後、冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化する。
　一方、連続方式によれば、例えば以下のようにして発泡体を形成できる。即ち、熱可塑性ポリマーを単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して混練しながら高圧の不活性ガスを注入し、十分にガスを熱可塑性ポリマー中に含浸させた後、押し出して圧力を解放し（通常、大気圧まで）、発泡と成形とを同時に行い、場合によっては加熱することにより気泡を成長させる。気泡を成長させた後、冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化する。
　前記ガス含浸工程における圧力は、例えば６ＭＰａ以上（例えば６～１００ＭＰａ程度）、好ましくは８ＭＰａ以上（例えば８～１００ＭＰａ程度）である。圧力が６ＭＰａより低い場合には、発泡時の気泡成長が著しく、気泡径が大きくなりすぎて、前記範囲の小さな平均セル径（平均気泡径）を得ることができず、防水効果が低下する。これは、圧力が低いとガスの含浸量が高圧時に比べて相対的に少なく、気泡核形成速度が低下して形成される気泡核数が少なくなるため、１気泡あたりのガス量が逆に増えて気泡径が極端に大きくなるからである。又、６ＭＰａより低い圧力領域では、含浸圧力を少し変化させるだけで気泡径、気泡密度が大きく変わるため、気泡径及び気泡密度の制御が困難になりやすい。
　ガス含浸工程における温度は、用いる不活性ガスや熱可塑性ポリマーの種類等によって異なり、広い範囲で選択できる。操作性等を考慮した場合、例えば、１０～３５０℃程度である。例えば、シート状などの未発泡成形物に不活性ガスを含浸させる場合の含浸温度は、バッチ式では１０～２００℃程度、好ましくは４０～２００℃程度である。又、ガスを含浸させた溶融ポリマーを押し出して発泡と成形とを同時に行う場合の含浸温度は、連続式では６０～３５０℃程度が一般的である。
　上記の中でも、不活性ガスとして二酸化炭素を用いる場合には、超臨界状態を保持するため、含浸時の温度は３２℃以上、特に４０℃以上であるのが好ましい。
　前記減圧工程において、減圧速度は、特に限定されないが、均一な微細気泡を得るため、５～３００ＭＰａ／秒程度が好ましい。又、前記加熱工程における加熱温度は、例えば、４０～２５０℃程度、好ましくは６０～２５０℃程度である。
　上記の平均セル径（平均気泡径）、０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重（０．１ｍｍ圧縮時の反発力）及び見掛け密度は、用いる不活性ガス及び熱可塑性ポリマーや熱可塑性エラストマーの種類、用いる添加剤などに応じて調整されてもよい。例えば、ガス含浸工程における温度、圧力、時間などの操作条件、減圧工程における減圧速度、温度、圧力などの操作条件、減圧後の加熱温度などを適宜選択、設定することにより調整することができる。
　（発泡防水材）
　本発明の発泡防水材（発泡シール材）は、前述のような特定の特性を有している発泡体から構成されている。発泡防水材は、発泡体単独の形態であっても、その機能が有効に発揮された発泡防水材とすることができるが、発泡体の片面または両面に他の層又は基材（特に、粘着層など）が設けられていてもよい。例えば、発泡体の片面又は両面に粘着層を有している形態の発泡防水材は、光学部材等の部材又は部品を被着体へ固定乃至仮止めすることができる。従って、本発明の発泡防水材としては、発泡防水材を構成する発泡体の少なくとも一方の面（片面または両面）に、粘着層を有していることが好ましい。
　前記粘着層を形成する粘着剤としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤（天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤など）、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などの公知の粘着剤を適宜選択して用いることができる。又、粘着剤は、ホットメルト型粘着剤であってもよい。粘着剤は、単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。なお、粘着剤は、エマルジョン系粘着剤、溶剤系粘着剤、オリゴマー系粘着剤、固系粘着剤などの何れの形態の粘着剤であってもよい。
　前記粘着剤としては、被着体への汚染防止などの観点から、アクリル系粘着剤が好適に用いられる。
　粘着層は、公知乃至慣用の形成方法を利用して形成することができ、例えば、所定の部位又は面上に粘着剤を塗布する方法（塗布方法）、剥離ライナーなどの剥離フィルム上に、粘着剤を塗布して粘着層を形成した後、該粘着層を、所定の部位又は面上に転写する方法（転写方法）などが挙げられる。なお、粘着層の形成に際しては、公知乃至慣用の塗布方法（流延方法、ロールコーター方法、リバースコータ方法、ドクターブレード方法など）を適宜利用することができる。
　粘着層の厚みとしては、通常５～１５０μｍ程度であり、好ましくは１０～１００μｍ程度である。粘着層は、薄層であるほど、端部の水滴を付着を防止する効果が高いため、厚みは薄い方が好ましい。なお、粘着層は、単層、積層体の何れの形態を有していてもよい。
　又、粘着層は、他の層（下層）を介して、発泡体上に形成されていてもよい。このような下層としては、例えば、基材層（特に、フィルム層）や、他の粘着層の他、中間層、下塗り層などが挙げられる。
　さらに又、粘着層が発泡体の一方の面（片面）にのみ形成されている場合、発泡体の他方の面には、他の層が形成されていてもよい。このような層としては、例えば、他の種類の粘着層や、基材層などが挙げられる。
　本発明の発泡防水材の形状や厚みなどとしては、特に制限されず、用途などに応じて適宜選択することができる。しかしながら、０．１０～０．２０ｍｍの微小なクリアランスに最適な発泡防水材の厚みとしては、０．１０５～１．３ｍｍ、好ましくは０．２２～０．７ｍｍ程度の範囲から選択することができる。
　又、発泡防水材としては、通常、用いられる装置に合わせた種々の形状に加工されて、製品化されて用いられる。
　本発明の発泡防水材は、前述のような特性を有しているので、気泡が非常に微細であり、又、０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重（０．１ｍｍ圧縮時の反発力）が低く柔軟性が良好であり、且つ見掛け密度が低い。即ち、セル径（気泡径）を小さく保持させたまま、微小なクリアランスに対応可能な優れた柔軟性を有している。そのため、本来必要な防水性能を保持したまま、更なる微小なクリアランスに対しても良好に追従することができる。しかも、高発泡であり、軽量である。
　又、発泡体が熱可塑性エラストマー等の熱可塑性ポリマーからなるため柔軟性に優れるとともに、発泡剤として二酸化炭素等の不活性ガスを用いるので、従来の物理発泡法及び化学発泡法と異なり、有害物質が発生したり汚染物質が残存することがなくクリーンである。そのため、特に電子機器等の内部に用いる防水材としても好適に利用できる。
　従って、本発明の発泡防水材は、各種部材又は部品（例えば、光学部材など）を、所定の部位に取り付ける（装着する）際に用いられる防水材として有用である。特に、発泡防水材は、小型の部材又は部品（例えば、小型の光学部材など）を、薄型化の製品に装着する際であっても好適に用いることができる。
　発泡防水材を利用した取付（装着）可能な光学部材としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置に装着される画像表示部材（特に、小型の画像表示部材）や、いわゆる「携帯電話」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置に装着されるカメラやレンズ（特に、小型のカメラやレンズ）などが挙げられる。
　（光学部材を有する構造体）
　本発明の発泡防水材によれば、光学部材が、前記発泡防水材を介して所定の部位に取り付けられている（装着されている）構造体を得ることができる。このような構造体としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置（特に、小型の画像表示部材が光学部材として装着されている画像表示装置）や、カメラやレンズ（特に、小型のカメラ又はレンズ）が光学部材として装着されている、いわゆる「携帯電話」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置などが挙げられる。前記構造体は、従来より薄型化されたの製品であってもよく、その厚みや形状などは特に制限されない。
　（防水構造）
　本発明の発泡防水材によれば、光学部材が、前記発泡防水材を介して取り付けられている（装着されている）防水構造を得ることができる。防水構造としては、光学部材を、所定の部位に取り付ける（装着する）際に、前記発泡防水材が用いられていれば、他の構造は特に制限されない。従って、光学部材や、該光学部材を取り付ける所定の部位などは特に制限されず、適宜選択することが可能であり、例えば、光学部材としては、前述のような光学部材などが挙げられる。
　以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。なお、発泡体の平均セル径（平均気泡径）、０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重、及び見掛け密度は、以下の方法により求めた。
　（平均セル径）
　デジタルマイクロスコープ（商品名「ＶＨＸ－５００」キーエンス株式会社製）により、発泡体気泡部の拡大画像を取り込み、画像解析ソフト（商品名「Ｗｉｎ　ＲＯＯＦ」三谷商事株式会社製）を用いて、画像解析することにより、平均セル径（μｍ）を求めた。
　（０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重）
　ＪＩＳ　Ｋ　６７６７に基づき対反発荷重測定を実施した。発泡体を直径２０ｍｍの円形状に切り出した試験片を、圧縮速度２．５４ｍｍ／ｍｉｎで０．１ｍｍまで圧縮したときの応力（Ｎ）を単位面積（ｃｍ2）当たりに換算し、さらに１００で除して、０．１ｍｍ圧縮時の対反発荷重（ＭＰａ）とした。
　（見掛け密度）
　１００ｍｍ×１００ｍｍの打抜き刃型にて発泡体を打抜き、打抜いた試料の寸法を測定する。又、測定端子の直径（φ）２０ｍｍである１／１００ダイヤルゲージにて厚みを測定した。これらの値から発泡体の体積を算出した。次に、発泡体の重量を最小目盛り０．０１ｇ以上の上皿天秤にて測定する。これらの値より発泡体の見掛け密度（ｇ／ｃｍ3）を算出した。
　（実施例１）
　ポリプロピレン［メルトフローレート（ＭＦＲ）：０．３５ｇ／１０ｍｉｎ］：４５重量部、ポリオレフィン系エラストマー［メルトフローレート（ＭＦＲ）：６ｇ／１０ｍｉｎ、ＪＩＳ　Ａ硬度：７９°］：５５重量部、水酸化マグネシウム：１０重量部、カーボン（商品名「旭♯３５」旭カーボン株式会社製）：１０重量部、ステアリン酸モノグリセリド：１重量部、及び脂肪酸ビスアミド（ラウリン酸ビスアミド）：１重量部を、日本製鋼所（ＪＳＷ）社製の二軸混練機にて、２００℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、２２０℃の雰囲気下、１３（注入後１２）ＭＰａの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して６重量％の割合で注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、発泡体を得た。この発泡体において、平均セル径は５０μｍ、０．１ｍｍまで圧縮した時の対反発荷重は０．０２ＭＰａ、見掛け密度は０．０３ｇ／ｃｍ3、発泡体の厚みは３００μｍであった。
　（比較例１）
　ポリプロピレン［メルトフローレート（ＭＦＲ）：０．３５ｇ／１０ｍｉｎ］：４５重量部、ポリオレフィン系エラストマー［メルトフローレート（ＭＦＲ）：６ｇ／１０ｍｉｎ、ＪＩＳ　Ａ硬度：７９°］：５５重量部、水酸化マグネシウム：１０重量部、カーボン（商品名「旭♯３５」旭カーボン株式会社製）：１０重量部、及びステアリン酸モノグリセリド：１重量部を、日本製鋼所（ＪＳＷ）社製の二軸混練機にて、２００℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、２２０℃の雰囲気下、１３（注入後１２）ＭＰａの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して６重量％の割合で注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、発泡体を得た。この発泡体において、平均セル径は７０μｍ、０．１ｍｍまで圧縮した時の対反発荷重は０．０５ＭＰａ、見掛け密度は０．０５ｇ／ｃｍ3、発泡体の厚みは５００μｍであった。
　（比較例２）
　ポリプロピレン［メルトフローレート（ＭＦＲ）：０．３５ｇ／１０ｍｉｎ］：５０重量部、ポリオレフィン系エラストマー［メルトフローレート（ＭＦＲ）：６ｇ／１０ｍｉｎ、ＪＩＳ　Ａ硬度：７９°］：５０重量部、水酸化マグネシウム：１０重量部、カーボン（商品名「旭♯３５」旭カーボン株式会社製）：１０重量部、ステアリン酸モノグリセリド：１重量部、及び脂肪酸アミド（エルカ酸アミド）：２重量部を、日本製鋼所（ＪＳＷ）社製の二軸混練機にて、２００℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、２２０℃の雰囲気下、１３（注入後１２）ＭＰａの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して６重量％の割合で注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、発泡体を得た。この発泡体において、平均セル径は１５０μｍ、０．１ｍｍまで圧縮した時の対反発荷重は０．０５ＭＰａ、見掛け密度は０．０５ｇ／ｃｍ3、発泡体の厚みは５００μｍであった。
　（比較例３）
　防水部材として、ウレタンフォーム［密度：０．４ｇ／ｃｍ3（商品名「ＳＲＳ－４０」ロジャースイノアック（株）製）］を用いた。なお、表面のＰＥＴフィルムは実施例と合わせるためスライスして除去した。この発泡体において、平均セル径は１２０μｍ、０．１ｍｍまで圧縮した時の対反発荷重は１．６０ＭＰａ、見掛け密度は０．４０ｇ／ｃｍ3、ウレタンフォームの厚みは０．５ｍｍであった。
（評価）
　実施例及び比較例に係る発泡体について、防水性を下記の（防滴性評価）と（耐水圧測定方法）により評価した。これらの評価結果を表１に示した。
　（防滴性評価）
　ＪＩＳ　Ｃ０９０に基づき、防滴試験を実施した（図１、図２、図３、図４）。実施例及び比較例に係る発泡体を、ガスケット状に打ち抜いた後６０％まで圧縮して試験片とし、評価ケースに該ガスケットと感水紙を窓枠に固定した。さらに、評価ケース上部２０ｃｍの位置から、４０００ｃｍ3の水を満たした容器の底部に２０ｍｍ間隔に空いた孔（φ２）より、水を評価ケースに散水した。１０分後、感水紙の変化が無ければ、評価ケース内への水の浸入が無いものとして、防滴性の機能があると判断した。又、１０分に達する前に感水紙の変化が見られれば、評価ケース内への水の浸入があるものとし、防滴性が無いものと判断した。
　（耐水圧評価）　
　ＪＩＳ Ｌ １０９２ Ｂ法（高水圧法）に基づき、耐水圧試験を実施した（図５）。実施例及び比較例に係る発泡体を、φ４７ｍｍの大きさ、０．５ｍｍの厚みでガスケット状に打ち抜き、試験片とした。試験片の外面（外側として使用する面）を接水する側にして測定ホルダーに固定し、上記接水側の水圧をポンプを用いて上昇させ、膜面からの水の漏出を目視で確認し、漏出が発生した時点の水圧（ｋＰａ）（ゲージ圧）をもって耐水圧とした。
　（防滴性評価基準）
○：１０分後に感水紙の変化が無かった。
×：１０分後に感水紙の変化があった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、実施例１に係る発泡体は、優れた防水性が発揮されていることが確認された。特に、防滴性評価結果が実際の製品に組み付けされた場合の評価結果であるが、これを証明するために、発泡体が本来持っている防水性を耐圧性にて確認を行ったところ、実施例１が非常に優れた防水性を持つ発泡体であることが確認された。従って、本発明の微細セル構造を有する防水性樹脂発泡体は、見掛け密度の軽さと防水性の両方を有するシール材として、携帯電話や小型家電の防水ガスケットとして有効である。
　本発明の発泡防水材は、同一密度であっても表面積が大きく、さらに通気度が低いため優れた防水性を発揮し、微小なクリアランスに対しても追従可能な優れた柔軟性を有する。従って、見掛け密度の軽さと防水性の両方を有するシール材として、携帯電話や小型家電の防水ガスケットとして有用である。

Claims (12)

  1. 　発泡体により構成された防水材であって、前記発泡体が、平均セル径が１０～６０μｍの微細セル構造、及び０．０１～０．０５０ｇ／ｃｍ3の見掛け密度を有していることを特徴とする発泡防水材。
  2. 　発泡体の０．１ｍｍに圧縮した時の対反発荷重（０．１ｍｍ圧縮時の反発力）が、０．０１～０．１ＭＰａである請求項１記載の発泡防水材。
  3. 　発泡体が、独立気泡構造又は半連続半独立気泡構造を有している請求項１又は２記載の発泡防水材。
  4. 　発泡体の片面又は両面に、粘着層を有している請求項１～３何れかの項に記載の発泡防水材。
  5. 　粘着層が、フィルム層を介して、発泡体上に形成されている請求項４記載の発泡防水材。
  6. 　粘着層が、アクリル系粘着剤により形成されている請求項４又は５記載の発泡防水材。
  7. 　発泡体が、熱可塑性ポリマーに高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されている請求項１～６何れかの項に記載の発泡防水材。
  8. 　熱可塑性ポリマーからなる未発泡成形物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されている請求項７記載の発泡防水材。
  9. 　溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧とともに成形に付して形成されている請求項７記載の発泡防水材。
  10. 　発泡体が、減圧後、さらに加熱することにより形成されている請求項７～９の何れかの項に記載の発泡防水材。
  11. 　不活性ガスが、二酸化炭素である請求項７～１０の何れかの項に記載の発泡防水材。
  12. 　含浸時の不活性ガスが、超臨界状態である請求項７～１１の何れかの項に記載の発泡防水材。
    　
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