WO2022230159A1 - 高回復性アクリルフォーム - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
Definitions
- the present invention relates to highly recoverable acrylic foam.
- an object of the present invention is to provide a high-recovery foam with excellent cost performance and suppressed compression set.
- acrylic foams with high versatility acrylic foams containing specific additives have excellent cost performance and high recovery foams with suppressed compression set.
- the inventors have found that they can provide the above, and have completed the present invention.
- the acrylic foam of the present invention contains a fluorosurfactant.
- FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of fluorosurfactant added and the compression set in an acrylic foam according to one embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of fluorosurfactant added and the compression set in an acrylic foam according to another embodiment of the present invention.
- Acrylic Foam The acrylic foam of the present invention contains a fluorosurfactant.
- fluorine-based surfactant examples include surfactants having a perfluoroalkyl group, including anionic, cationic, amphoteric, and nonionic surfactants. Among them, nonionic and anionic types are preferred. Specifically, AGC Seimi Chemical Co., Ltd. Surflon S-211, S-233, S-242L, S-243, S-386, S-431, S-653, S-656, FPE-50, etc., Neos Futergent 150CH, 212M, 250, etc. manufactured by the company. These may be used alone or in combination of any two or more.
- the fluorine-based surfactant preferably has a surface tension (aqueous solution 0.1% mN/m) of about 19.0 to 25.0, more preferably about 20.0 to 23.0. .
- a surface tension aqueous solution 0.1% mN/m
- the numerical value described in the catalog can be adopted.
- the content of the fluorine-based surfactant in the acrylic foam is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.4 parts by mass or more, and 0.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. More preferably, it is at least 1 part.
- the content of the fluorine-based surfactant in the acrylic foam is preferably 1.5 parts by mass or less, and 1.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the acrylic polymer. is more preferably 0.8 parts by mass or less. In this case, the compression set of the acrylic foam is further suppressed, and an acrylic foam with a higher recovery is likely to be obtained.
- the proportion of fluorine atoms present on the surface of the acrylic foam is preferably more than 0% and less than 0.17%, more preferably more than 0% and 0.11% or less. In this case, the compression set of the acrylic foam is further suppressed, and an acrylic foam with a higher recovery is likely to be obtained.
- the ratio of fluorine atoms present on the acrylic foam surface can be measured by the method described in Examples.
- the acrylic foam of the present invention contains, for example, 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more of the acrylic polymer.
- the acrylic foam of the present invention may contain structural units derived from known cross-linking agents and other additives such as flame retardants, in addition to the fluorine-based surfactant and acrylic polymer.
- a conventionally known method can be used as a method for producing an acrylic foam. Specifically, after mixing an acrylic emulsion containing an acrylic polymer and a fluorosurfactant, air is mixed to obtain a meringue. An acrylic foam is obtained by applying this meringue onto a base material and then drying it.
- the acrylic emulsion is not particularly limited, and a commercially available one can be used.
- the high-recovery acrylic foam of the present invention can be manufactured by such a simple method and has excellent cost performance. Furthermore, in addition to the above acrylic emulsion and fluorine-based surfactant, other additives such as known cross-linking agents and flame retardants may be added.
- Example 1 (1-1) Preparation of foam-forming composition
- the following raw materials were prepared to produce a foam-forming composition.
- Examples 2-7 An acrylic foam was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of the fluorosurfactant added was changed as shown in Table 1 below, and each compression set was measured after the deterioration test. Table 1 shows each compression set after the deterioration test.
- Comparative Examples 1 and 2 Acrylic foams were produced in the same manner as in Example 1, except that no fluorosurfactant was added, and the compression set after the deterioration test was measured. Tables 1 and 2 show each compression set after the deterioration test.
- Fig. 1 shows the relationship between the amount of fluorosurfactant added and the compression set after the deterioration test for the acrylic foams of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1. As shown in FIG. 1, the addition of the fluorosurfactant significantly improved the compression set after the deterioration test.
- Examples 8-14 The fluorosurfactant was changed to Surflon S-386 manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd. [surface tension (0.1% mN / m in aqueous solution) 21.5], and the amount of fluorosurfactant added is shown in Table 2 below.
- An acrylic foam was produced in the same manner as in Example 1, except that it was changed as follows, and each compression set was measured after the deterioration test. Table 2 shows each compression set after the deterioration test.
- Fig. 2 shows the relationship between the amount of fluorosurfactant added and the compression set after the deterioration test for the acrylic foams of Examples 8 to 14 and Comparative Example 2. As shown in FIG. 2, the addition of the fluorosurfactant significantly improved the compression set after the deterioration test.
- Example 15 An acrylic foam was produced in the same manner as in Example 5, except that the fluorine-based surfactant was changed to Futergent 150CH [surface tension (aqueous solution 0.1% mN/m) 22] manufactured by Neos, and after the deterioration test Compression set was measured. As the test piece, a stack of a plurality of sheets with a thickness of 25 mm was used. The compression set after the deterioration test was 44.53%.
- Fluorine atom number measurement In the same manner as in Examples 5 and 15, An acrylic foam containing 1.0 part by mass of a fluorosurfactant was produced, and the number of fluorine atoms on the surface was measured as follows. ⁇ Equipment: JEOL Ltd. desktop scanning electron microscope JCM-6000Plus NeoScope ⁇ Observation surface: Sample surface (1 minute of gold coating) ⁇ Conditions: acceleration voltage 15 keV, magnification ⁇ 100 Table 3 shows the results.
- the acrylic foam of the present invention it is possible to provide a highly recoverable foam with excellent cost performance and suppressed compression set.
- INDUSTRIAL APPLICABILITY The acrylic foam of the present invention can be used as a vibration damping material or soundproofing material for OA equipment and electric appliances, and as a stress relaxation sheet that follows the expansion and contraction of various batteries and the like.
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Abstract
本発明のアクリルフォームは、フッ素系界面活性剤を含む。フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキル基を有する界面活性剤が好ましい。また、アクリルフォーム表面に存在するフッ素原子の割合としては、０％超０．１７％未満であることが好ましい。
Description
本発明は、高回復性アクリルフォームに関する。
従来、難燃性、低圧縮永久歪及び良好な熱伝導性を有し、ハードディスクなどのＯＡ機器や電気製品の制震材や防音材として好適なポリウレタンフォームが報告されている。（特許文献１参照）。
このようなポリウレタンフォームに対し、よりコストパフォーマンスに優れたフォームが求められている。
このようなポリウレタンフォームに対し、よりコストパフォーマンスに優れたフォームが求められている。
従って、本発明の課題は、コストパフォーマンスに優れ、圧縮永久歪が抑制された、高回復性フォームを提供することにある。
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究した結果、汎用性の高いアクリルフォームにおいて、特定の添加物を含むアクリルフォームにより、コストパフォーマンスに優れ、且つ圧縮永久歪が抑制された高回復性フォームを提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のアクリルフォームは、フッ素系界面活性剤を含む。
本発明によれば、コストパフォーマンスに優れ、圧縮永久歪が抑制された、高回復性フォームを提供できる。
１．アクリルフォーム
本発明のアクリルフォームは、フッ素系界面活性剤を含む。
本発明のアクリルフォームは、フッ素系界面活性剤を含む。
上記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキル基を有する界面活性剤が挙げられ、アニオン型、カチオン型、両性型、ノニオン型のものが挙げられる。中でも、ノニオン型およびアニオン型のものが好ましい。具体的には、ＡＧＣセイミケミカル社製のサーフロンＳ－２１１、Ｓ－２３３、Ｓ－２４２Ｌ、Ｓ－２４３、Ｓ－３８６、Ｓ－４３１、Ｓ－６５３、Ｓ－６５６、ＦＰＥ－５０等、ネオス社製のフタージェント１５０ＣＨ、２１２Ｍ、２５０等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いし、任意の２種以上を組み合わせて使用しても良い。
さらに、上記フッ素系界面活性剤としては、表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）が１９．０～２５．０程度のものが好ましく、２０．０～２３．０程度のものがより好ましい。表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）の値としては、カタログ記載の数値を採用できる。
上記フッ素系界面活性剤としては、上記の中でも、ＡＧＣセイミケミカル社製のサーフロンＳ－３８６、Ｓ－６５３、ネオス社製のフタージェント１５０ＣＨが好ましく、ＡＧＣセイミケミカル社製のサーフロンＳ－６５３がより好ましい。
アクリルフォームにおけるフッ素系界面活性剤の含有量は、アクリルポリマー１００質量部に対し、０．０５質量部以上であることが好ましく、０．４質量部以上であることがより好ましく、０．６質量部以上であることがさらに好ましい。また、コストを抑制する観点から、アクリルフォームにおけるフッ素系界面活性剤の含有量は、アクリルポリマー１００質量部に対し、１．５質量部以下であることが好ましく、１．０質量部以下であることがより好ましく、０．８質量部以下であることがさらに好ましい。このようにした場合に、アクリルフォームの圧縮永久歪をより抑制し、より高回復性のアクリルフォームが得られやすい。
また、アクリルフォーム表面に存在するフッ素原子の割合は、０％超０．１７％未満が好ましく、０％超０．１１％以下がより好ましい。このようにした場合に、アクリルフォームの圧縮永久歪をより抑制し、より高回復性のアクリルフォームが得られやすい。
アクリルフォーム表面に存在するフッ素原子の割合は、実施例に記載の方法で測定できる。
アクリルフォーム表面に存在するフッ素原子の割合は、実施例に記載の方法で測定できる。
本発明のアクリルフォームは、アクリルポリマーを、例えば８０質量％以上含有し、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上含有する。本発明のアクリルフォームには、上記フッ素系界面活性剤、アクリルポリマー以外に、例えば、公知の架橋剤由来の構成単位や、難燃剤等の他の添加剤が含まれていても良い。
２．アクリルフォームの製造方法
アクリルフォームの製造方法としては、従来公知の方法が使用できる。具体的には、アクリルポリマーを含むアクリルエマルションと、フッ素系界面活性剤とを混合した後、空気を混入しメレンゲとする。このメレンゲを基材上に塗布後乾燥することにより、アクリルフォームが得られる。アクリルエマルションとしては、特に限定されず、市販のものが使用できる。
アクリルフォームの製造方法としては、従来公知の方法が使用できる。具体的には、アクリルポリマーを含むアクリルエマルションと、フッ素系界面活性剤とを混合した後、空気を混入しメレンゲとする。このメレンゲを基材上に塗布後乾燥することにより、アクリルフォームが得られる。アクリルエマルションとしては、特に限定されず、市販のものが使用できる。
本発明の高回復性のアクリルフォームは、このように簡便な方法で製造でき、コストパフォーマンスに優れる。さらに、上記アクリルエマルションとフッ素系界面活性剤に加えて、公知の架橋剤や難燃剤等の他の添加物を添加してもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
実施例１
（１－１）フォーム形成用組成物の調合
以下の原料を調合し、フォーム形成用組成物を製造した。
・アクリルエマルション（ＤＩＣ株式会社製 ボンコート４００－Ｅ） １００質量部
・フッ素系界面活性剤［ＡＧＣセイミケミカル社製 サーフロン Ｓ－６５３｛表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）２２．６｝］ ０．１質量部（フッ素系界面活性剤としての分量）
・架橋剤（１，３－ｂｉｓ（Ｎ，Ｎ－ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ） ３質量部
・整泡剤（ＤＩＣ株式会社製 Ｆ－１） １質量部
・増粘剤（日本カーバイド工業株式会社製 ニカゾールＶＴ－２５３） ０．１５質量部
（１－１）フォーム形成用組成物の調合
以下の原料を調合し、フォーム形成用組成物を製造した。
・アクリルエマルション（ＤＩＣ株式会社製 ボンコート４００－Ｅ） １００質量部
・フッ素系界面活性剤［ＡＧＣセイミケミカル社製 サーフロン Ｓ－６５３｛表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）２２．６｝］ ０．１質量部（フッ素系界面活性剤としての分量）
・架橋剤（１，３－ｂｉｓ（Ｎ，Ｎ－ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ） ３質量部
・整泡剤（ＤＩＣ株式会社製 Ｆ－１） １質量部
・増粘剤（日本カーバイド工業株式会社製 ニカゾールＶＴ－２５３） ０．１５質量部
（１－２）アクリルフォームの作製
上記で得られたフォーム形成用組成物を空気と混合してメレンゲとしてから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの上に、乾燥後の塗工量が１．０～１．５ｍｍ程度になるように塗工した。その後、１００℃で１５分乾燥した後、さらに１４０℃で１５分乾燥して、アクリルフォームを得た。このアクリルフォームについて、下記の評価方法で評価を行った。
上記で得られたフォーム形成用組成物を空気と混合してメレンゲとしてから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの上に、乾燥後の塗工量が１．０～１．５ｍｍ程度になるように塗工した。その後、１００℃で１５分乾燥した後、さらに１４０℃で１５分乾燥して、アクリルフォームを得た。このアクリルフォームについて、下記の評価方法で評価を行った。
（１－３）劣化試験後の圧縮永久歪の測定
劣化試験後の圧縮永久歪を以下の方法で測定した。
１．アクリルフォームから試験片を切り取り、その厚さ（試験前の厚さ）を測定した。
２．上記アクリルフォームを治具で厚さ方向に７０％圧縮した。この状態を、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気で１週間保った（劣化試験）。
３．その後、圧力を開放して３０分以上静置後のアクリルフォームの厚さ（試験後の厚さ）を測定した。
４．１～３を３枚の試験片に対して行い、試験前後の厚みの各平均値を求めた。
５．上記試験前後の厚みの各平均値を用いて、下記式により、劣化試験後の圧縮永久歪を算出した。
圧縮永久ひずみ（％）＝（試験前の厚さ－試験後の厚さ）／試験前の厚さ×１００
実施例１のアクリルフォームの劣化試験後の圧縮永久歪は、５３．７５％であった。
劣化試験後の圧縮永久歪を以下の方法で測定した。
１．アクリルフォームから試験片を切り取り、その厚さ（試験前の厚さ）を測定した。
２．上記アクリルフォームを治具で厚さ方向に７０％圧縮した。この状態を、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気で１週間保った（劣化試験）。
３．その後、圧力を開放して３０分以上静置後のアクリルフォームの厚さ（試験後の厚さ）を測定した。
４．１～３を３枚の試験片に対して行い、試験前後の厚みの各平均値を求めた。
５．上記試験前後の厚みの各平均値を用いて、下記式により、劣化試験後の圧縮永久歪を算出した。
圧縮永久ひずみ（％）＝（試験前の厚さ－試験後の厚さ）／試験前の厚さ×１００
実施例１のアクリルフォームの劣化試験後の圧縮永久歪は、５３．７５％であった。
実施例２～７
フッ素系界面活性剤の添加量を下記表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、アクリルフォームを製造し、劣化試験後の各圧縮永久歪を測定した。劣化試験後の各圧縮永久歪を表１に示す。
フッ素系界面活性剤の添加量を下記表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、アクリルフォームを製造し、劣化試験後の各圧縮永久歪を測定した。劣化試験後の各圧縮永久歪を表１に示す。
比較例１、２
フッ素系界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、それぞれアクリルフォームを製造し、劣化試験後の各圧縮永久歪を測定した。劣化試験後の各圧縮永久歪を表１、２に示す。
フッ素系界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、それぞれアクリルフォームを製造し、劣化試験後の各圧縮永久歪を測定した。劣化試験後の各圧縮永久歪を表１、２に示す。
図１に、実施例１～７及び比較例１のアクリルフォームについて、フッ素系界面活性剤の添加量と、劣化試験後の圧縮永久歪との関係を示す。図１に示すように、フッ素系界面活性剤を添加することにより、劣化試験後の圧縮永久歪が大幅に改善された。
実施例８～１４
フッ素系界面活性剤をＡＧＣセイミケミカル社製 サーフロン Ｓ－３８６［表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）２１．５］に変更し、フッ素系界面活性剤の添加量を下記表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、アクリルフォームを製造し、劣化試験後の各圧縮永久歪を測定した。劣化試験後の各圧縮永久歪を表２に示す。
フッ素系界面活性剤をＡＧＣセイミケミカル社製 サーフロン Ｓ－３８６［表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）２１．５］に変更し、フッ素系界面活性剤の添加量を下記表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、アクリルフォームを製造し、劣化試験後の各圧縮永久歪を測定した。劣化試験後の各圧縮永久歪を表２に示す。
図２に、実施例８～１４及び比較例２のアクリルフォームについて、フッ素系界面活性剤の添加量と、劣化試験後の圧縮永久歪との関係を示す。図２に示すように、フッ素系界活性剤を添加することにより、劣化試験後の圧縮永久歪が大幅に改善された。
実施例１５
フッ素系界面活性剤をネオス社製 フタージェント １５０ＣＨ［表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）２２］に変更した以外は、実施例５と同様にして、アクリルフォームを製造し、劣化試験後の圧縮永久歪を測定した。試験片は、複数枚を重ねて２５ｍｍ厚としたものを用いた。劣化試験後の圧縮永久歪は４４．５３％であった。
フッ素系界面活性剤をネオス社製 フタージェント １５０ＣＨ［表面張力（水溶液０．１％ ｍＮ／ｍ）２２］に変更した以外は、実施例５と同様にして、アクリルフォームを製造し、劣化試験後の圧縮永久歪を測定した。試験片は、複数枚を重ねて２５ｍｍ厚としたものを用いた。劣化試験後の圧縮永久歪は４４．５３％であった。
フッ素原子数測定
フッ素系界面活性剤サーフロン（ＡＧＣセイミケミカル社製）およびフタージェント（ネオス社製）の品番を下記表３に示すように変更した以外は、実施例５、１５と同様にして、フッ素系界面活性剤を１．０質量部配合したアクリルフォームを製造し、下記のように、表面のフッ素原子数を測定した。
・装置：日本電子株式会社 卓上走査電子顕微鏡
ＪＣＭ－６０００Ｐｌｕｓ ＮｅｏＳｃｏｐｅ
・観察面：サンプル表面（１分間の金コート実施）
・条件：加速電圧 １５ｋｅＶ、倍率 ×１００
結果を表３に示す。
フッ素系界面活性剤サーフロン（ＡＧＣセイミケミカル社製）およびフタージェント（ネオス社製）の品番を下記表３に示すように変更した以外は、実施例５、１５と同様にして、フッ素系界面活性剤を１．０質量部配合したアクリルフォームを製造し、下記のように、表面のフッ素原子数を測定した。
・装置：日本電子株式会社 卓上走査電子顕微鏡
ＪＣＭ－６０００Ｐｌｕｓ ＮｅｏＳｃｏｐｅ
・観察面：サンプル表面（１分間の金コート実施）
・条件：加速電圧 １５ｋｅＶ、倍率 ×１００
結果を表３に示す。
フッ素原子数測定を行った各サンプルに対し、劣化試験後の圧縮永久歪を実施例１と同様に測定し、劣化試験後の圧縮永久歪について、フッ素系界面活性剤を不使用の場合と比較した抑制効果を以下の基準で評価した結果を表３に示す。
◎：最も効果あり
○：効果あり
△：やや効果あり
◎：最も効果あり
○：効果あり
△：やや効果あり
表３に示すように、アクリルフォーム表面に存在するフッ素原子の割合が０％超０．１７％未満の場合に、劣化試験後の圧縮永久歪の抑制効果が高いという結果が得られた。
以上の通り、フッ素系界面活性剤を添加することにより、劣化試験後の圧縮永久歪が大幅に改善されたアクリルフォームが得られた。
本発明のアクリルフォームによれば、コストパフォーマンスに優れ、圧縮永久歪が抑制された、高回復性フォームを提供できる。本発明のアクリルフォームは、ＯＡ機器や電気製品の制震材や防音材、各種電池等の膨張・収縮に追従する応力緩和シート等として使用できる。
Claims (1)
- フッ素系界面活性剤を含むアクリルフォーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/017133 WO2022230159A1 (ja) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 高回復性アクリルフォーム |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| WO2022230159A1 true WO2022230159A1 (ja) | 2022-11-03 |
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ID=83848148
Family Applications (1)
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|---|---|
| WO (1) | WO2022230159A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2021
- 2021-04-30 WO PCT/JP2021/017133 patent/WO2022230159A1/ja active Application Filing
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