KR20200060387A

KR20200060387A - 폴리올레핀계 수지 발포체와 그 제조 방법 및 점착 테이프

Info

Publication number: KR20200060387A
Application number: KR1020207008600A
Authority: KR
Inventors: 타이요 혼다; 유스케 코지마; 타다후미 아키야마
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2018-10-03
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2038-10-03
Also published as: EP3696215A1; CN111194331A; EP3696215A4; EP3696215B1; CN111194331B; US20200239657A1; WO2019073873A1; JPWO2019073873A1; US11753513B2; KR102741380B1; JP7183792B2

Abstract

본 발명은 두께가 얇음에도 상관없이 유연성과 내열성을 양립시킨 실링 기재로서 적합한 폴리올레핀계 수지 발포체 시트와 그 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 사용한 점착 테이프를 제공하는 것을 과제로 하고, 그 과제의 달성을 위해 폴리올레핀계 수지 발포체는 열가소성 엘라스토머를 함유하고, 시차 주사 열량계(DSC)에 의한 흡열 피크가 적어도 110℃ 이상 143℃ 이하, 및 153℃ 이상에 존재하고, 폴리올레핀계 수지 100질량% 중에 열가소성 엘라스토머계 수지를 30질량% 이상 60질량% 이하 포함하는 것으로 하는 것을 요지로 한다.

Description

폴리올레핀계 수지 발포체와 그 제조 방법 및 점착 테이프

본 발명은 폴리올레핀계 수지 발포체 시트, 또한 그것을 사용한 점착 테이프에 관한 것이다.

종래 폴리올레핀계 수지 발포체는 균일 미세한 독립 기포를 갖고, 경량이며, 또한 단열성이 우수하고, 완충성이 풍부하고, 가공성이 우수한 특성을 이용해서 반송 시의 완충재, 단열재, 포장재나 건재를 비롯하여 그 내열성이나 가공성의 양호함으로부터 적층체로서 자동차용 구조 부재에도 널리 사용되어 있다. 또한, 폴리올레핀계 수지 발포체의 표면에 편면 및 양면에 점착제가 도포되어 점착 테이프재로서 전자 기기의 보호 시트재나 완충재로서 사용되어 있다. 이 종류의 점착 테이프나 시트 기재로서는 비교적 유연성이 있는 합성 수지 발포체의 시트가 사용되고, 그 중에서도 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지를 발포시킨 발포체 시트가 일반적으로 사용되어 있다.

최근, 지구 온난화 현상의 급격한 진행이나 전자 기기의 장기 사용에 의한 기기의 발열, 고온 환경하에서 사용되는 자동차 내장재 등의 실링 고정재 등 발포체의 내열성의 향상이나 사용 환경의 개선이 필요해져 있다.

특허문헌 1에는 발포 부재를 형성하는 수지에 폴리락트산, 폴리올레핀계 수지 및 폴리올레핀계 수지 공중합체의 혼합물을 사용하고 있지만 폴리락트산을 사용함으로써 내열성, 경시 열화의 문제가 있었다. 또한, 발포 부재를 형성하는 수지에 폴리에틸렌, 폴리우레탄 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무(EPDM), 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무(EPR), 클로로플렌 고무 등의 합성 고무 또는 천연 고무를 사용하고 있는 발포체는 유연성은 있지만 내열성에는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 2에는 단열성이 높고, 유연성이 양호한 발포체가 개시되어 있지만 발포 부재를 형성하는 수지에 폴리에틸렌 수지가 사용되어 있는 점에서 상기와 마찬가지로 발포체 자체에 내열성이 없어 고온 환경하, 상세하게는 100℃ 이상의 환경하에서 발포체의 연화나 기포 터짐의 문제가 있다.

특허문헌 3에는 폴리올레핀계 수지 발포체를 슬라이스 가공해서 물, 먼지 등의 침입을 방지할 수 있는 전자·전기 기기용의 폴리프로필렌계 수지 발포체의 제안이 있다. 그러나 연속 기포 발포체는 기포 사이가 연통하고 있기 때문에 물이 발포체 내를 투과하기 쉬워 지수성을 갖는 실링 기재로서는 문제가 있었다.

국제공개 제2006/103969호 팸플릿 일본 특허공개 2017-66403호 공보 일본 특허공개 2016-108422호 공보

본 발명은 건축, 전기, 일렉트로닉스, 차량 등의 분야에 있어서 두께가 얇음에도 상관없이 지수성이 있으며, 유연성이나 완충성, 내열성이 우수한 각종 실링 기재로서 적합하게 사용할 수 있는 폴리올레핀계 수지 발포체 및 그 제조 방법과 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 사용한 점착 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 하기하는 발포체에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 폴리올레핀계 수지 및 열가소성 엘라스토머를 함유하고, 시차 주사 열량계(DSC)에 의한 흡열 피크가 적어도 110℃ 이상 143℃ 이하, 및 153℃ 이상에 존재하고, 발포체를 구성하는 수지 100질량% 중에 열가소성 엘라스토머계 수지를 30질량% 이상 60질량% 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체이다.

또한, 본 발명의 발포체를 바람직하게 시트상의 발포체로 하는 것에 있어서는 그 표리 양면의 표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)가 5㎛ 이상 80㎛ 이하이며, 또한 하기 식에 의해 구해지는 표면 거칠기 Sa의 차가 20㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트이다.

표리 양면의 표면 거칠기 Sa의 차=B면 표면 거칠기 Sa-A면 표면 거칠기 Sa

또한, 본 발명의 발포체 시트를 제조 방법으로서 바람직하게 폴리올레핀계 수지와 열가소성 엘라스토머를 적어도 함유하는 수지 조성물을 발포하고, 발포체 시트를 제작하는 공정과, 상기 발포체 시트를 MD-TD면에 평행하게 슬라이스한 발포체 시트를 제작하는 공정을 갖는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 제조 방법이다.

또한, 상기 발명의 바람직한 실시형태에 의한 것이다.

(발명의 효과)

본 발명의 폴리올레핀계 발포체는 두께가 얇음에도 상관없이 지수성이 있으며, 유연성이나 완충성, 내열성이 우수하여 각종 실링 기재로서 적합하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

또한, 본 발명에 있어서 「MD」는 Machine Direction을 의미하고, 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 제작할 때 수지의 압출 방향 등과 일치하는 방향(장척 시트의 길이)을 의미한다. 또한, 「TD」는 Transverse Direction을 의미하고, MD에 직교하며, 또한 발포 시트에 평행한 방향(폭 방향)을 의미한다. 또한, 「ZD」는 Thickness Direction을 의미하고, MD 및 TD 중 어느 것에도 수직인 방향(두께 방향)이다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 열가소성 엘라스토머를 함유하고, 시차 주사 열량계(DSC)에 의한 융해에 의한 흡열 피크는 110℃ 이상 143℃ 이하, 및 153℃ 이상에 존재한다. 또한, 후자의 흡열 피크는 바람직하게 153℃ 이상, 170℃ 이하에 존재한다. 융해에 의한 흡열 피크가 110℃ 미만인 경우에는 폴리올레핀계 수지 발포체의 연화나 수지의 용융에 의한 기포 터짐(이하, 파포(破泡)라고 부른다)이 일어나기 쉽고, 실링재로서 두께 방향의 감쇠(가열 치수 변화)가 커져 지수성이 저하되는 문제가 있다. 100℃ 이상의 고온 환경하에서 사용되는 실링 기재로서의 내열성이 양호한 점에서 융해에 의한 흡열 피크는 120℃ 이상 140℃ 이하, 및 153℃ 이상에 각각 1개 이상 있는 것이 보다 바람직하다. 흡열 피크가 2개의 온도 영역에 있음으로써 폴리올레핀계 수지 발포체의 연화점에 온도차가 발생하고, 100℃ 이상의 고온 환경하에서 단계적으로 유연성이 변화되기 때문에 실링재로서 고온 환경하에서의 사용에 적합하다. 또한, 130℃ 이상의 내열성을 필요로 하는 환경하에서 사용되는 경우가 있으며, 155℃ 이상에 흡열 피크가 있는 것이 더 바람직하다. 흡열 피크란 시차 주사 열량계(DSC)로 측정했을 때에 관찰되는 흡열 피크의 정점을 말한다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 시차 주사 열량계(DSC)에 의한 융해에 의한 흡열 피크를 2개 이상의 온도 영역에 존재시키기 위한 간편한 방법으로서는 110℃ 이상 143℃ 이하의 온도 영역에 융점을 갖는 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지 등의 폴리올레핀계 수지를 적어도 1종류를 포함하고, 또한 153℃ 이상 170℃ 이하의 온도 영역에 융점을 갖는 열가소성 엘라스토머계 수지, 또한 필요에 따라 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 것을 들 수 있다.

또한, 각각의 온도 영역(110℃ 이상 143℃ 이하의 온도 영역, 또는 153℃ 이상 170℃ 이하의 온도 영역)에 있어서 상기 온도 영역 내에 융점을 갖는 수지를 복수종 사용하는 것은 상관없다.

예를 들면, 수지의 융점이 110℃ 이상 143℃ 이하의 영역에 있는 폴리프로필렌계 수지와 수지 융점이 153℃ 이상 170℃ 이하의 영역에 있는 열가소성 엘라스토머계 수지를 혼합하거나, 수지의 융점이 153℃ 이상 170℃ 이하의 영역에 있는 열가소성 엘라스토머계 수지와, 폴리프로필렌계 수지 및 수지의 융점이 110℃ 이상 143℃ 이하의 영역에 있는 폴리에틸렌 수지를 혼합해서 사용하는 것을 일례로서 들 수 있다.

본 발명에 사용하는 열가소성 엘라스토머란 그 분자 구조에 있어서 소프트 세그먼트(탄성을 갖는 폴리머)와 하드 세그먼트(가소성을 갖는 폴리머)를 갖고 이루어지는 것이며, 필요에 따라 에틸렌 모노머 및 프로필렌 모노머와 다른 공중합 가능한 모노머의 공중합체를 사용할 수도 있다. 또한, 2종류 이상의 하드 세그먼트가 되는 폴리머와 소프트 세그먼트가 되는 폴리머를 물리적으로 혼합해서 폴리머 알로이로서 열가소성 엘라스토머로 할 수도 있다. 본 발명에 있어서는 종래로부터 공지의 것을 사용할 수 있다. 이들 열가소성 엘라스토머계 수지는 적어도 1종류를 사용해도 좋고, 2종류 이상을 블렌드해도 좋다. 또한, 이들 열가소성 엘라스토머계 수지의 중합 방법에는 특별히 제한이 없고, 고압법, 슬러리법, 용액법, 기상법 중 어느 것이어도 좋고, 중합 촉매에 대해서도 치글러 촉매나 메탈로센 촉매 등 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 바람직하게 사용되는 열가소성 엘라스토머계 수지로서는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머(SBC, TPS), 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO), 염화비닐계 열가소성 엘라스토머(TPVC), 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머(TPU), 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머(TPEE, TPC), 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머(TPAE, TPA), 폴리부타디엔계 열가소성 엘라스토머(RB), 수첨 스티렌부타디엔러버(HSBR), 스티렌·에틸렌부틸렌·올레핀 결정 블록 폴리머(SEBC), 올레핀 결정·에틸렌부틸렌·올레핀 결정 블록 폴리머(CEBC), 스티렌·에틸렌부틸렌·스티렌 블록 폴리머(SEBS), 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 등의 블록 코폴리머나 폴리올레핀-비닐계 그래프트 코폴리머, 폴리올레핀-아미드계 그래프트 코폴리머, 알파-올레핀 코폴리머, 폴리올레핀-아크릴계 그래프트 코폴리머, 폴리올레핀-시클로덱스트린계 그래프트 코폴리머 등의 그래프트 코폴리머이다. 특히 바람직하게는 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 또는 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO)이다. 내열성과 유연성이 높은 것이 바람직하고, 이 관점으로부터 특히 바람직하게는 올레핀 블록 코폴리머(OBC)이다.

상기 열가소성 엘라스토머계 수지는 내열성이 우수하다는 관점으로부터 융점은 150℃ 이상 170℃ 이하가 바람직하고, 결정 융해 에너지가 5J/g 이상 30J/g 이하인 것이 바람직하다. 융점이 150℃ 미만이며, 결정 융해 에너지가 30J/g을 초과하면 결정성이 높아져 버려 내열성과 유연성이 충분하게 얻어지지 않을 가능성이 있다. 더 바람직하게는 융점이 153℃ 이상이며, 결정 융해 에너지가 10J/g 이상 25J/g 이하이다.

상기 열가소성 엘라스토머계 수지는 결정화 온도가 50℃ 이상 150℃ 이하에서 밀도가 850㎏/㎥ 이상 920㎏/㎥ 이하 MFR(230℃)이 1g/10분 이상 15g/10분 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하게 사용되고, 그 중에서도 결정화 온도가 60℃ 이상 140℃ 이하에서 밀도가 860㎏/㎥ 이상 910㎏/㎥ 이하, MFR(230℃)이 3g/10분 이상 10g/10분 이하인 것이 시트화 시의 용융 상태나 혼련성, 발포 성형성의 가공성이 좋아 특히 바람직하게 사용된다.

본 발명에서 사용할 수 있는 열가소성 엘라스토머계 수지의 시판품의 예시로서는 올레핀 블록 코폴리머(OBC)에는 Mitsui Chemicals, Inc. "TAFMER"(등록상표) PN-3560, "NOTIO"(등록상표) SN-0285, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO)에는 Prime Polymer Co., Ltd.제 "PRIME TPO"(등록상표) M142E, "QUALIA"(등록상표) CS356M 등을 들 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 폴리올레핀계 수지와 열가소성 엘라스토머를 함유하는 것인 결과, 열가소성 엘라스토머 이외에 포함되는 폴리올레핀 수지로서는 바람직하게 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지이며, 내열성과 유연성을 양립시키는 점에서 폴리프로필렌계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 발포체에 바람직하게 사용되는 폴리프로필렌계 수지로서는 호모폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 등을 들 수 있고, 필요에 따라 프로필렌 모노머와 다른 공중합 가능한 모노머의 공중합체를 사용할 수도 있다. 또한, 폴리프로필렌계 수지는 1종류를 사용해도, 2종류 이상을 블렌드해서 사용해도 좋고, 종래로부터 공지의 어떠한 것이어도 좋다.

이들 폴리프로필렌계 수지의 중합 방법에는 특별히 제한이 없고, 고압법, 슬러리법, 용액법, 기상법 중 어느 것이어도 좋고, 중합 촉매에 대해서도 치글러 촉매나 메탈로센 촉매 등 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리프로필렌계 수지는 융점이 135℃ 이상 160℃ 이하, MFR(230℃)이 0.5g/10분 이상 5.0g/10분 이하의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 랜덤·블록 공중합체에서 폴리프로필렌계 수지 100질량% 중의 에틸렌 함유율이 1질량% 이상 15질량% 이하인 것, 또는 융점이 150℃ 이상 170℃ 이하, MFR(230℃)이 1.0g/10분 이상 7.0g/10분 이하인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 또는 호모폴리프로필렌에서 에틸렌 함유율이 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 특히 바람직하게 사용된다. 여기에서 말하는 에틸렌-프로필렌 랜덤·블록 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 「블록」이란 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체나 호모-폴리프로필렌에 에틸렌-프로필렌 러버가 서로 섞여 있는 것을 말하고, 고분자 화학 일반에서 말하는 블록 구조와는 상이하다.

본 발명의 발포체에는 폴리에틸렌계 수지가 포함되어도 좋고, 폴리에틸렌계 수지로서는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체(EEA), 에틸렌-부틸아크릴레이트 공중합체(EBA) 등을 들 수 있고, 필요에 따라 에틸렌 모노머와 다른 공중합 가능한 모노머의 공중합체를 사용할 수도 있다. 또한, 폴리에틸렌계 수지는 1종류를 사용해도 좋고, 2종류 이상을 블렌드해도 좋다. 또한, 이들 폴리프로필렌계 수지의 중합 방법에는 특별히 제한이 없고, 고압법, 슬러리법, 용액법, 기상법 중 어느 것이어도 좋고, 중합 촉매에 대해서도 치글러 촉매나 메탈로센 촉매 등 특별히 한정되는 것은 아니다.

폴리에틸렌계 수지는 밀도가 890㎏/㎥ 이상 950㎏/㎥ 이하, MFR(190℃)이 1g/10분 이상 15g/10분 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하게 사용되고, 그 중에서도 밀도가 920㎏/㎥ 이상 940㎏/㎥ 이하, MFR(190℃)이 2g/10분 이상 10g/10분 이하, 융점이 100℃ 이상 130℃ 이하인 에틸렌-α-올레핀 공중합체가 특히 바람직하게 사용된다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 발포체를 구성하는 수지 100질량% 중 열가소성 엘라스토머를 30질량% 이상 60질량% 이하 포함한다. 유연성과 완충성을 향상시키는 점에서 열가소성 엘라스토머계 수지는 35질량% 이상 55질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하다. 열가소성 엘라스토머계 수지가 30질량% 미만이면 우수한 유연성과 완충성이 얻어지지 않고, 실링재로서 압착했을 때 기재와의 틈이 발생하여 지수성이 저하되는 문제가 있다. 열가소성 엘라스토머계 수지가 60질량%보다 크면 유연성은 향상되지만 실링재로서 압축했을 때에 적당한 반발이 얻어지지 않고, 기포가 깨짐으로써 단열성이 저하됨으로써 내열성이 저하되어 주름 등의 외관 결점이 발생한다. 또한, 시트 표면의 택성(점착성)이 향상되어 오염 등이 부착되기 쉬워지는 문제도 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 내열성과 유연성을 양립시키기 쉬워지는 점에서 발포체를 구성하는 수지 100질량% 중에 폴리프로필렌계 수지를 10질량% 이상 70질량% 이하 포함하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌계 수지를 10질량% 미만인 경우에는 100℃ 이상의 고온 환경하에서 사용되는 실링재로서의 내열성이 저하될 가능성이 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체에 있어서는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에서 페놀계, 인계, 아민계, 및 황계 등의 산화 방지제, 유해 금속 방지제, 마이카나 탤크 등의 충전제, 브롬계 및 인계 등의 난연제, 3산화안티몬 등의 난연조제, 대전 방지제, 윤활제, 안료, 및 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 흑색으로 착색되어도 좋다. 흑색으로 착색할 때에 사용되는 흑색 착색제로서는, 예를 들면 카본블랙(퍼니스블랙, 채널블랙, 아세틸렌블랙, 서멀블랙, 램프블랙 등), 그래파이트, 산화구리, 2산화망간, 아닐린블랙, 페릴렌블랙, 티탄블랙, 시아닌블랙, 활성탄, 페라이트(비자성 페라이트, 자성 페라이트 등), 마그네타이트, 산화크롬, 산화철, 2황화몰리브덴, 크롬 착체, 복합 산화물계 흑색 색소, 안트라퀴논계 유기 흑색 색소 등 어떠한 공지의 착색제를 사용할 수 있다. 그 중에서도 비용, 입수성의 관점으로부터 카본블랙이 바람직하다.

흑색 착색제는 단독 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 흑색 착색제의 사용량은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 양면 점착 시트에 대해서 소망의 광학 특성을 부여할 수 있도록 적당히 조정한 양으로 할 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체는 바람직하게 시트형상으로 할 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체 시트에 있어서 표리 양면이란 상기 발포체 시트에 있어서 ZD 방향에 수직 또는 대략 수직인 면(바꿔 말하면 MD 방향과 TD 방향의 양쪽을 따른 면)을 가리킨다. 또한, A면 및 B면은 편의상의 호칭으로서 표면 거칠기 Sa에 있어서는 Sa가 큰 쪽의 면, 후술하는 평균 기포 지름에 있어서는 평균 기포 지름이 큰 쪽의 측의 면을 B면이라고 하고, 다른 쪽의 면을 A면이라고 하는 것으로 한다(이하 동일. 또한, 표면 거칠기 Sa로부터 정해지는 A면과, 평균 기포 지름으로부터 정해지는 A면은 반드시 동일한 측의 면이라고는 할 수 없다). 표리 양면에 있어서의 표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)는 각각 5㎛ 이상 80㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상 70㎛ 이하이다. 상기 표면 거칠기 Sa가 80㎛를 초과할 경우에는 표면 평활성이 저하되고, 점착 테이프로서 사용할 때 점착제의 도포량이 많아져 제조 비용이 들어버리는 경우가 있다. 상기 표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)가 5㎛ 미만이면 표면 평활성이 높아 점착제와 계면 박리되는 경우가 있다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체 시트는 표리 양면의 표면 거칠기 Sa의 차가 20㎛ 이상인 것이 바람직하다. 표면 거칠기 Sa의 차가 20㎛ 미만이면 점착 테이프로서 사용할 때 표리차가 작기 때문에 ZD 방향(두께)의 일방측 A면에 점착제층을 형성했을 때 타방측 B면의 쿠션성이 손상되는 경우가 있다. 또한, 상한으로서는 75㎛ 이하인 것이 바람직하다. 점착 테이프 기재로서 점착층과 쿠션층을 양립시키기 위해서는 표리 양면의 표면 거칠기 Sa의 차는 보다 바람직하게는 25㎛ 이상 50㎛ 이하이다.

표면 거칠기 Sa의 차는 하기 식에 의해 구해진다.

표리 양면의 표면 거칠기 Sa의 차=B면의 표면 거칠기 Sa-A면의 표면 거칠기 Sa.

표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)란 소위 3차원 산술 평균 거칠기 Sa라고 하는 것이며, 2차원의 표면 거칠기 Ra를 3차원으로 확장한 것이며, 표면형상 곡면과 평균면으로 둘러싸인 부분의 체적을 측정 면적으로 나눈 것이다.

이 표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)는 시판된 3차원 표면 성상 파라미터: ISO 25178에 준거한 표면 성상 측정기를 이용해서 측정할 수 있다. 예를 들면, VHX 시리즈(KEYENCE CORPORATION제), LEXT ORS 시리즈(Olympus Corporation제), SURFTEST SV 시리즈(Mitutoyo Corporation제) 등을 들 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체 시트는 MD 방향의 평균 기포 지름은 100㎛ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120㎛ 이상이다. 또한, 그 상한으로서는 550㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 400㎛ 이하이다. MD 방향의 평균 기포 지름이 100㎛ 미만이면 발포체의 밀도가 상승하고, 발포체로서의 유연성이 손상되는 경우가 있다. MD 방향 평균 기포 지름을 100㎛ 이상으로 함으로써 점착 테이프 기재로서 유연성을 유지하고, 또한 외관 불량을 발생시키지 않으므로 양산(量産)하는 것에 적합하다.

MD 방향의 평균 기포 지름이 550㎛를 초과할 경우에는 발포체의 밀도가 저하되고, 유연성은 향상하지만 발포체로서의 강도가 저하될 우려가 있다. 또한, MD 방향의 평균 기포 지름이 커짐으로써 폴리올레핀계 수지 발포체의 표면 거칠기가 나빠져 점착제를 도포할 때 점착제의 도포량이 증가하는 경우가 있어, 그 경우 경제적으로는 불리하다. 상기 폴리올레핀계 수지 발포체는 B면측에 있어서의 MD 방향의 평균 기포 지름과 A면측에 있어서의 MD 방향의 평균 기포 지름의 비가 1.2 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.3 이상이다. 또한, 그 상한으로서는 1.8 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.6 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

B면측에 있어서의 MD 방향의 평균 기포 지름과 A면측에 있어서의 MD 방향의 평균 기포 지름의 비가 1.2 미만일 경우에는 점착 테이프로서 사용할 때 표리차가 없기 때문에 A면에 점착제층을 형성했을 때 B면측의 쿠션성이 손상되는 경우가 있다.

B면측에 있어서의 MD 방향의 평균 기포 지름과 A면측에 있어서의 MD 방향의 평균 기포 지름의 비가 1.8을 초과할 경우에는 표리차에 의해 점착제의 도포량이나 박리 강도의 차가 커져 점착 테이프로서 사용할 수 있는 범위가 제한될 가능성이 있다.

MD 방향의 평균 기포 지름의 비는 하기 식에 의해 구해진다.

MD 방향의 평균 기포 지름의 비=B면측 MD 방향의 평균 기포 지름/A면측 MD 방향의 평균 기포 지름.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 겔분율은 20% 이상 60% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30% 이상 50% 이하이다. 겔분율이 20% 미만일 경우에는 내열성이 저하되어 파포되기 쉽고, 기포 지름이 조대화되어 실링재로서의 지수성이 저하되는 경향이 있으며, 60%를 초과할 경우에는 기포 지름이 미세화되어 외관 밀도가 저하될 가능성이 있다. 가공성과 내열성의 향상이라는 관점으로부터는 겔분율은 30% 이상 50% 이하로 하는 것이 바람직하다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 외관 밀도는 50㎏/㎥ 이상 165㎏/㎥ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 70㎏/㎥ 이상 125㎏/㎥ 이하이다. 외관 밀도가 165㎏/㎥를 초과할 경우에는 쿠션성이나 유연성이 저하되는 경우가 있으며, 50㎏/㎥ 미만일 경우에는 유연하여 기계 물성(인장 강도, 인장 신도)이 저하될 가능성이 있다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 두께는 0.6㎜ 이상 1.4㎜ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.7㎜ 이상 1.2㎜ 이하이다. 두께가 0.6㎜ 미만이면 점착 테이프 기재, 실링재로서의 쿠션성이 저하될 가능성이 있으며, 두께가 1.4㎜보다 두꺼우면 박형화가 진행되는 전자·전기 기기에 끼워 넣어지지 않을 가능성이 있다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 25% 압축 경도는 180㎪ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80㎪ 이하이다. 압축 경도를 80㎪ 이하로 함으로써 슬라이스 가공했을 때의 유연성이나 기재 추종성이 향상된다. 한편, 압축 경도가 180㎪를 초과하면 유연성이 저하되고, 기재 요철에 대한 추종성이 악화되어 폴리올레핀 수지 발포체와 기재 사이에서 들뜸이 발생함으로써 부푸는 문제가 발생할 가능성이 있다. 또한, 상기 폴리올레핀계 발포체 기재의 25% 압축 경도는 JIS K6767에 준거하여 측정된다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 MD 방향 및 TD 방향의 인장 강도(인장 강도)는 특별히 한정되지 않지만 200㎪ 이상 5000㎪ 이하가 바람직하다. 인장 강도가 200㎪ 미만일 경우에는 실링재로서의 강도가 낮아 발포체가 무너지기 쉬워질 우려가 있으며, 실링재로서 사용하는 것에 충분한 특성이 얻어지지 않을 가능성이 있으며, 인장 강도가 5000㎪를 초과할 경우에는 발포체가 재질 파괴되지 않고 접착층과 계면 박리를 일으킬 가능성이 있다. 실링재로서 발포체가 재질 파괴되고, 접착 강도를 최대한 실제로 발휘할 수 있는 점에서 인장 강도는 500㎪ 이상 4000㎪가 보다 바람직하다. 상기 폴리올레핀계 발포체 기재의 인장 강도(길이 방향의 인장 강도, 폭 방향의 인장 강도)는 JIS K6767에 준거하여 측정된다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체 시트는 편면 또는 양면에 표면 처리가 실시되어 있어도 좋다. 예를 들면, 초벌칠 처리, 코로나 방전 처리, 플라스마 처리 등의 화학적 또는 물리적인 표면 처리가 실시되어 있어도 좋다. 보다 구체적으로는 아크릴계 점착제층 등과의 밀착성을 높이기 위해서 관용의 표면 처리, 예를 들면 코로나 방전 처리, 크롬산 처리, 오존 폭로, 화염 폭로, 고압 전격 폭로, 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 방법에 의한 산화 처리 등이 실시되어 있어도 좋고, 초벌칠제나 박리제 등에 의한 코팅 처리 등이 실시되어 있어도 좋다. 폴리올레핀계 수지 발포체의 표면 평활성에 변화를 주지 않는 점에서 코로나 방전 처리가 좋다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체에는 편면 또는 표리 양면에 점착제층을 적층하고, 점착 테이프라고 할 수 있다. 점착제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 아크릴계 점착제, 고무계 점착제(천연 고무계 점착제, 합성 고무계 점착제 등), 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 에폭시계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 불소계 점착제 등을 들 수 있다. 상기 점착제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용되어도 좋다. 또한, 상기 점착제는 에멀션계 점착제, 용제계 점착제, 핫 멜트형 점착제, 올리고머계 점착제, 고(固)계 점착제 등 중 어느 하나의 제형이어도 좋다.

상기 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않지만 5㎛ 이상 100㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상 80㎛ 이하이다. 점착제층은 박층일수록 단부의 쓰레기나 먼지의 부착을 방지하는 효과가 높기 때문에 얇은 편이 바람직하다. 또한, 점착제층은 단층이어도 좋고, 적층체이어도 좋다. 점착 테이프로 할 때 점착제를 도포하는 면은 특별히 제한은 없지만 점착 테이프의 사용의 편리함에 있어서는 평균 기포 지름이 작은 측의 면에 점착제를 부여하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 발포체의 제조 방법에 대해서 이하에 예시적으로 설명한다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체 시트는 폴리올레핀계 수지 발포체를 제작하는 공정과, 상기 발포 폴리올레핀계 수지 발포체를 MD-TD면에 평행한 면 방향에서 슬라이스하고, 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 제작하는 공정을 갖는다. 또한, 더 바람직하게 상기 슬라이스 가공한 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 가열하는 공정과 압축하는 공정을 가질 수 있고, ZD 방향 상하 양면에 가열된 의사 스킨면을 형성할 수 있다. 또한, 여기에서 바람직하게 발포체의 ZD 방향 상하 양표면에 스킨면을 가질 수 있다.

최초에 폴리올레핀계 수지 발포체를 제작하는 공정에 대해서 설명한다.

폴리올레핀계 수지 발포체는 폴리올레핀계 수지와 열가소성 엘라스토머의 혼합물에 기체를 발생할 수 있는 발포제를 혼합해서 제조할 수 있고, 그 제조 방법으로서는 폴리올레핀계 수지와 열가소성 엘라스토머의 혼합물에 발포제로서 열분해형 화학 발포제를 첨가하여 용융 혼련하고, 상압 가열에 의해 발포하는 상압 발포법, 압출기 내에서 열분해형 화학 발포제를 가열 분해하고, 고압하에서 압출하면서 발포하는 압출 발포법, 프레스 금형 내에서 열분해형 화학 발포제를 가열 분해하고, 감압하면서 발포하는 프레스 발포법, 및 압출기 내에서 기체 또는 기화하는 용제를 용융 혼합하고, 고압하에서 압출하면서 발포하는 압출 발포법 등의 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 발포체는 바람직하게 연신해서 제조될 수 있고, 예를 들면 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 200℃ 이상으로 가열하고, MD 방향으로 2배 이상 4.5배 이하로 연신시키고, TD 방향으로 1.5배 이상 3.5배 이하로 발포시킴으로써 표면 거칠기 Sa가 5㎛ 이상 80㎛ 이하인 비교적 평활한 표면, 또한 MD 방향의 평균 기포 지름을 100㎛ 이상 550㎛ 이하로 컨트롤할 수 있다.

또한, 흡열 피크의 출현 위치를 본 발명의 범위로 조정하기 위해서는, 예를 들면 사용하는 수지종(폴리올레핀계 수지 및 열가소성 엘라스토머 등)의 선택, 및 필요에 따라서 첨가되는 첨가제종의 선택, 및 후술하는 가교를 행할 경우에 있어서의 가교 조건의 선택에 의해 조정할 수 있지만 우선 바람직하게 예시한 폴리올레핀계 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 사용하면 조정이 간편하다.

여기에서 사용되는 열분해형 화학 발포제란 열을 가함으로써 분해되어 가스를 방출하는 화학 발포제이며, 예를 들면 아조디카본아미드, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, P,P'-옥시벤젠술포닐히드라지드 등의 유기계 발포제, 중탄산 나트륨, 탄산 암모늄, 중탄산 암모늄, 및 칼슘아지드 등의 무기계 발포제를 들 수 있다.

발포제는 각각 단독 또는 2종류 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 유연하며, 성형성이 높고, 표면 평활하며, 고배율인 발포체 시트를 얻기 위해 발포제로서 아조디카본아미드를 사용한 상압 발포법이 적합하게 사용된다.

본 발명에서 사용하는 폴리올레핀계 수지 발포체를 가교시키기 위한 방법은 특별히 제한이 없다. 가교 발포체 시트를 얻는 방법으로서는, 예를 들면 실란기, 과산화물, 수산기, 아미드기, 에스테르기 등의 화학 구조를 갖는 가교제를 원료 중에 함유시킴으로써 화학적으로 가교하는 화학 가교 방법, 전자선, α선, β선, γ선, 자외선을 폴리올레핀계 수지에 방사함으로써 가교하는 방사선 가교 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체의 겔분율을 20% 이상 60% 이하로 하는 방법으로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 전자선 조사를 이용해서 조사 전압을 400~1200㎸, 조사 전류 1~60㎃, 주행 속도 1~30m/분의 범위에서 평균 흡수선량을 0.1~20Mrad로 조정함으로써 겔분율을 목표의 범위로 제어할 수 있다. 또한, 가교제의 첨가량을 증감시킴으로써 겔분율을 조정할 수도 있다.

표리 양면의 MD 방향의 평균 기포 지름이 100㎛ 이상 550㎛ 이하이며, B면측의 MD 방향의 평균 기포 지름과 A면측의 MD 방향의 평균 기포 지름의 비가 1.2 이상 1.8 이하로 하기 위해서는 발포체의 두께 방향으로 겔분율의 고저차(분포)를 발생시키는 것이 가능한 전자선을 사용한 전자선 가교법이 적합하게 사용된다. 이 겔분율의 고저차에 의해 발포체의 두께 방향으로 밀도차를 발생시켜 기포 지름을 조절할 수 있다.

폴리올레핀계 수지 발포체에 겔분율의 고저차를 발생시키는 방법에 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 전자선 조사를 이용해서 폴리올레핀계 수지 발포체 또는 발포 전의 시트 상태인 것에 대하여 400~1200㎸의 조사 전압을 이용해서 일방의 면의 측으로부터 약 400~650㎸의 약한 조사 전압으로 전자선의 투과량을 조정하고, 두께 방향으로의 겔분율차를 제어하는 방법이나 티탄판 등으로 전자선 조사를 실드해서 두께 방향으로의 겔분율차를 제어하는 방법, 조사 전압의 상이한 에너지를 양면으로부터 조사하여 두께 방향으로의 겔분율차를 제어하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 폴리올레핀계 수지 발포체에 있어서 전자선 가교에서는 가교 구조를 구축하는 것이 곤란할 경우에는 폴리올레핀계 수지 발포체를 제조하기 위한 원료 중에 가교 조제를 함유시킴으로써 전자선에 의한 가교 발포체 시트를 얻을 수 있다. 가교 조제로서는 특별히 제한은 없지만 다관능 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 다관능 모노머로서는, 예를 들면 디비닐벤젠, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 1,9-노난디올디메타크릴레이트, 1,10-데칸디올디메타크릴레이트, 트리멜리트산 트리알릴에스테르, 트리알릴이소시아누레이트, 에틸비닐벤젠 등을 사용할 수 있다. 이들 다관능 모노머는 각각 단독으로 사용해도 또는 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.

상기 폴리올레핀계 수지 발포체는 열가소성 엘라스토머계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 및 폴리에틸렌계 수지에 추가로 아조디카본아미드 등의 열분해형 발포제를 첨가하고, 헨셀 믹서나 텀블러 등의 혼합 기기를 사용하여 균일하게 혼합하고, 압출기나 가압식 니더 등의 용융 혼련 기기를 사용하여 열분해형 발포제의 분해 온도 미만에서 균일하게 용융 혼련하고, T형 구금에 의해 시트형상으로 성형한 후 전리성 방사선을 조사하여 가교시킨다.

이어서, 얻어진 시트형상물을 열매(熱媒)가 되는 염욕 상에 띄우는 방법이나 열풍 등의 분위기하 중에 투입하는 방법에 의해 열분해형 발포제의 분해 온도 이상으로 승온시켜서 분해에 의해 발생한 가스에 의해 발포시킴으로써 본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체를 얻을 수 있다.

이렇게 해서 제작한 폴리올레핀계 수지 발포체는 통상 ZD 방향 상하 양표면에 스킨면을 갖고 있는 경우가 많고, 그 때문에 발포체 내부보다 스킨면의 표면 경도가 높아 굽힘 응력이 높음으로써 기재 추종성 및 유연성이 저하될 가능성이 있다. 이 점을 해결하기 위해서 ZD 방향 상하의 편면 또는 양면의 스킨면을 일단 제거하고, 그 후 표면을 가열해서 조정된 스킨면을 얻는 것이 안정된 품질의 폴리올레핀계 수지 발포체가 얻어지는 점에서 바람직하다.

또한, 스킨면은 폴리올레핀계 수지 발포체를 제조할 때에 발생하는 것이 있는 상면 및/또는 하면에 발생하는 밀도가 높은 층이며, 미발포 또는 발포 배율이 현저하게 낮다. 이 때문에 스킨면의 존재는 기재 추종성 및 유연성의 안정에 영향을 주어 제품의 품질의 변동으로의 영향이 무시할 수 없는 것이 있다.

이어서, 상기 폴리올레핀계 수지 발포체를 MD-TD면에 평행한 면에서 슬라이스하고, 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 제작하는 공정에 대해서 설명한다.

폴리올레핀계 수지 발포체를 슬라이스하는 기기는 공업용 연질재, 고무 시트를 슬라이스할 수 있는 것이면 좋고, 예를 들면 NIPPY KIKAI CO., LTD.제 「NP-120RS」를 사용할 수 있다. 더 일반적으로 사용되는 발포체의 연마기이면 좋고, 벨트 샌더 연마나 루터 연마, 기계적 연마법에 화학적 작용을 조합한 CMP(케미컬·메커니컬 폴리싱) 등이 있다.

폴리올레핀계 수지 발포체의 스킨면을 제거하는 방법으로서는 용도마다 설정된 두께보다 약간 두껍게 발포체 시트를 제작하고, 폴리올레핀계 수지 발포체를 ZD 방향으로 끼워넣는 상하 스킨면을 MD 방향으로 슬라이스 또는 연마해서 제거하고, 기포막을 파괴한 슬라이스면 및 연마면으로 이루어지는 스킨면이 제거된 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 얻을 수 있다.

상술한 적합한 방법으로 제작된 폴리올레핀계 수지 발포체는 슬라이스함으로써 표리차가 발생하기 쉬워 표면 거칠기 Sa의 차를 20㎛ 이상 75㎛ 이하로 하기 쉽다.

또한, 본 발명은 표면 거칠기를 제어하기 위해서 바람직하게 표면에 가열 처리를 가할 수 있다. 이어서, 상기 슬라이스 가공한 발포체 시트를 가열하는 공정에 대해서 설명한다.

발포체를 슬라이스하면 기포 단면이 노출되게 되며, 표면 평활성 등이 저하되는 것이 있다. 본 발명에서는 바람직하게 슬라이스면에 가열 처리를 행함으로써 조정된 스킨면을 형성할 수 있다. 가열의 방법은 히터나 열풍 등 공지의 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 또한, 이 가열할 때에 MD 방향으로 연신해도 좋다. 슬라이스된 기포벽이 용융 또는 연화되고, 용융 또는 연화된 표면이 보다 평활해지기 위해서는 슬라이스 공정을 거친 발포체 시트를 150℃~180℃에서 가열하고, MD 방향으로 105% 이상 120% 이하로 연신하는 것이 바람직하다. MD 방향으로 105% 이상 120% 이하로 가열하고, 연신하는 것은 MD 방향의 평균 기포 지름을 100㎛ 이상 550㎛로 제어하는 수단으로서 적합하다. 보다 바람직하게는 MD 방향으로 110% 이상 115% 이하로 연신하는 것이다.

또한, 가열할 때란 가열과 연신이 동시이어도, 축차이어도, 이들이 복합되어 있어도, 어느 경우이어도 좋고, 특별히 제한은 없다. 가열할 때에 슬라이스면이 용융되지 않으면 의사 스킨면을 갖지 않고 기포벽의 파편이 남아 외관 상태를 나쁘게 한다. 또한, 연신이 105% 이하이면 발포체를 얇게 할 수 없고, 연신 배율이 120% 이상일 경우 기포형상을 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 많아 MD 방향이나 TD 방향으로 두께 불균일이 발생하여 접착제를 도포할 때 도포 이상이 발생할 우려가 있다. 상기 가열, 연신은 MD 방향, TD 방향, MD 방향 및 TD 방향 동시 연신 중 어느 하나의 방법으로 발포체를 얻을 수 있다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지 발포체 시트는 상기 슬라이스 가공한, 또한 필요에 따라서 가열·연신 처리가 된 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 필요에 따라 ZD 방향으로 압축해도 좋다. 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 압축함으로써 박육화할 수 있다. 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 압축은 가열 전에 실시해도 좋고, 가열 후이어도, 가열과 동시이어도 좋다. 압축하는 방법으로서는 구동하는 롤로 끼워넣는 방법이나 프레스판으로 끼워넣는 방법 등 종래로부터 공지의 어떠한 방법이어도 좋다.

상술한 조성을 갖는 수지 조성물을 사용하고 있으므로 가열 연신 처리에 의해 특정 표면부를 용이하게 형성하고, 적당한 유연성과 표면 경도를 나타내는 발포체를 얻을 수 있다. 또한, 발포체의 표면을 용융시킴으로써 표면부의 외측의 표면의 기포 상태, 표면 상태, 및 노출되는 기포벽을 제어할 수 있다. 또한, 가열 압축 처리에 의해 폴리올레핀계 수지 발포 시트를 보다 한층 박형화할 수 있어 기포가 편평하게 되며, 하중이 부여되었을 때의 반발력이 작아지는 특징도 얻어진다.

조정된 스킨면은 폴리올레핀계 발포체 제조 시에 생성하는 것이 있는 스킨면에 비하면 그 두께는 얇고, 또한 연신이나 압축 등에 의해 두께 방향의 기포를 편평형상으로 할 수 있기 때문에 기재 추종성 및 유연성을 저하시키는 일 없이 표면 평활성을 부여할 수 있다.

(실시예)

이하의 실시예와 비교예에서 사용한 평가 방법은 다음과 같다.

(1) 융점의 측정:

융점이란 시차 주사 열량 분석으로 얻어진 종축에 융해열 용량(J/g), 횡축에 온도를 나타냈을 때에 얻어지는 DSC 곡선의 흡열 피크로부터 얻어지는 최대의 온도이다. 시차 주사 열량계(DSC: Seiko Instruments Inc.제 RDC220-로봇 DSC)를 사용하여 샘플을 2㎎ 준비하고, 질소 환경하에 있어서 측정했다. 측정 조건은 샘플을 200℃의 온도까지 승온하여 용융시킨 후 10℃/분의 속도로 -100℃의 온도까지 냉각시켰을 때에 얻어지는 발열 피크가 결정화 온도이며, 더 냉각시켜서 계단형상의 변위점의 중점에 닿는 것이 유리 전이 온도이다. 그것으로부터 10℃/분의 속도로 승온하고, 단위 질량당 흡열 피크를 측정했다. 이 2번째의 승온 시에 얻어지는 융해에 의한 흡열 피크의 정점을 융점이라고 했다.

(2) MFR:

MFR이란 JIS K7210(1999) 「플라스틱-열가소성 플라스틱의 멜트 매스 플로 레이트(MFR) 및 멜트 볼륨 플로 레이트(MVR)의 시험 방법」의 부속서 B(참고) 「열가소성 플라스틱 재료의 규격과, 지정과, 그 시험 조건」에 의거하여 폴리에틸렌계 수지(a2)는 온도 190℃, 하중 2.16kgf, 폴리프로필렌계 수지(a1), 열가소성 엘라스토머계 수지(a3)는 온도 230℃, 하중 2.16kgf의 조건에서 멜트 매스 플로 레이트계(Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.제 멜트 인덱서 형식 F-B01)를 사용하고, 수동 커팅법을 채용하여 다이로부터 10분 동안에 생긴 수지의 중량을 측정했다.

(3) 폴리올레핀계 수지 발포체의 밀도:

폴리올레핀계 수지의 밀도는 JIS K7112(1999) 「플라스틱-비발포 플라스틱의 밀도 및 비중의 측정 방법」에 준하여 측정했다.

(4) 흡열 피크의 측정:

본 발명에 있어서 폴리올레핀계 수지 발포체의 흡열 피크란 시차 주사 열량 분석으로 얻어진 종축에 융해열 용량(J/g), 횡축에 온도를 나타냈을 때에 얻어지는 DSC 곡선에서의 흡열 사이드의 피크를 말한다. 구체적으로는 발포체의 기포를 사전에 믹싱롤 등에 의해 찌부러뜨린 후 약 2㎎의 시험편을 칭량, 시차 주사 열량계(DSC: Seiko Instruments Inc.제 RDC220-로봇 DSC)를 사용하여 질소 환경하에 있어서 측정했다. 측정 조건은 샘플을 200℃의 온도까지 승온하여 용융시킨 후 10℃/분의 속도로 -50℃의 온도까지 냉각시키고, 그것으로부터 다시 10℃/분의 속도로 승온해서 DSC 곡선을 얻는다. 이 2회째의 승온 시에 얻어지는 DSC 곡선으로부터 구해지는 흡열측에 피크를 갖는 피크를 흡열 피크라고 부른다.

(5) 표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)의 측정 방법:

표면 거칠기는 3차원 표면 성상 파라미터: ISO 25178에 준거하는 KEYENCE CORPORATION제: VHX-600에 의해 랜덤으로 채취한 3개소의 표면 촬영을 행하고, 그 평균값을 산술 평균 높이 Sa라고 했다.

측정 영역: 9㎟ 이상

촬영 간격(높이 방향): 20㎛

필터: 가우시안을 사용.

(6) 평균 기포 지름의 측정 방법:

제작한 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)(Hitachi High-Tech Corporation제, S-3000N)을 사용하여 50배의 배율로 관찰하고, 얻어진 화상 및 계측 소프트를 사용해서 기포 지름(직경)을 측정했다. 또한, 기포 지름은 촬영한 화상의 1.5㎜×1.5㎜ 범위 내에 있어서 길이 방향(MD) 및 폭 방향(TD) 각각에 대해서 측정하고, 각각의 방향에 있어서의 평균 기포 지름을 산출했다. 또한, 10개의 시야에 있어서 측정하고, 산술 평균으로서 구했다.

또한, A면측의 평균 기포 지름, B면측의 평균 기포 지름은 각각 표면부로부터 10㎛의 범위에 존재하는 기포에 있어서 구했다.

(7) 발포체의 겔분율:

발포체를 약 0.5㎜×0.5㎜로 절단하고, 약 100㎎을 0.1㎎의 정밀도로 칭량한다. 140℃의 온도의 테트랄린 200㎖에 3시간 침지한 후 100메시의 스테인리스제 금망으로 자연 여과하고, 금망 상의 불용해분을 1시간 120℃하에서 열풍 오븐에 의해 건조한다. 이어서, 실리카겔을 넣은 데시케이터 내에서 30분간 냉각하여 이 불용해분의 질량을 정밀하게 칭량하고, 다음 식에 따라서 발포체의 겔분율을 백분률로 산출한다.

겔분율(%)={불용해분의 질량(㎎)/칭량한 발포체의 질량(㎎)}×100.

(8) 발포체의 외관 밀도:

폴리올레핀계 수지 발포체의 외관 밀도는 JIS K6767(1999) 「발포 플라스틱-폴리에틸렌-시험 방법」에 준하여 측정·계산한 값이다. 10㎠로 자른 발포체의 두께를 측정하고, 또한 이 시험편의 질량을 칭량한다. 이하의 식에 의해 얻어진 값을 외관 밀도로 하고, 단위는 ㎏/㎥로 한다.

외관 밀도(㎏/㎥)={시험편의 질량(㎏)/(시험편 면적 0.01(㎡)×시험편의 두께(m))}.

(9) 발포체의 두께:

폴리올레핀계 수지 발포체의 두께는 ISO1923(1981) 「발포 플라스틱 및 고무 일선 치수의 측정 방법」에 따라서 측정을 행했다. 구체적으로는 10㎠의 면적을 갖는 원형 측정자를 구비한 다이얼 게이지를 사용하여 일정한 크기로 자른 발포체를 평탄한 대에 정치시킨 후에 발포체 표면에 10g의 일정 압력으로 접촉시켜서 측정한다.

(평가 방법)

실시예와 비교예에서 사용한 평가 방법에 대해서는 다음과 같다.

(1) 지수성

발포체에 양면 테이프(아크릴계 양면 테이프, EBISU-CHEMICAL CO., LTD.제)를 부착하고, U자형상(발포체의 폭 10㎜, 전체 길이 300㎜)으로 구멍을 뚫어 시험편을 제작했다. 이어서, 시험편의 개방단(U자형상에 있어서의 개방된 상부)이 상방에 오도록 시험편을 두고, 양면 테이프의 점착제층이 아크릴판에 접촉하도록 시험편의 두께 방향으로부터 두께 10㎜의 아크릴판 2장으로 끼웠다. 이어서, 시험편이 두께 50% 압축하도록 시험편의 두께 방향으로 압압했다. 그리고 시험편의 U자형상의 내측에 물을 붓고, 시험편의 내측 하단부로부터의 수위가 100㎜가 되도록 했다. 그 후 24시간 후 및 48시간 후의 누수의 유무를 확인하고, 다음과 같이 평가했다.

◎: 48시간 누수를 확인할 수 없었다.

○: 24시간 누수를 확인할 수 없었다.

×: 24시간 미만에서 누수가 확인되었다.

(2) 쿠션성

발포체를 5㎜ 두께가 되도록 철판 상에 적층시킨다. 그 후 손가락으로 발포체의 상부를 눌러서 평가했다.

○: 손가락이 깊이 들어가고, 충분한 반발을 느낀다.

△: 손가락의 깊이 들어감이 불충분하거나 또는 반발을 느끼지 않는다.

×: 경도를 느낀다.

(3) 점착 강도차

발포체를 폭 5㎜, MD 방향 150㎜×TD 방향 150㎜로 구멍을 뚫은 시험편을 사용하고, 발포체의 양면에 Hitachi Kasei Polymer Co., Ltd.제 「상품명: HI-BON YA790」 폴리에스테르계 점착제를 도포하여 표리면에 두께 3㎜, 종 200㎜×횡 200㎜의 SUS 평판에 접착한 후 손으로 떼어 평가했다.

◎: 점착 강도가 강하고, A면과 B면에서 강도차를 강하게 느낀다.

○: A면과 B면에서 강도차를 강하게 느낀다.

△: A면과 B면에서 강도차를 느낀다.

×: A면과 B면에서 강도차를 느끼지 않는다.

(4) 점착 가공성

발포체의 표면에 상기 폴리에스테르계 점착제를 도포했을 때의 표면을 관찰했다.

○: 표면에 충분히 점착제층을 유지할 수 있다.

△: 표면에 점착제층이 형성되어 있지만 얇다. 그러나 도포량을 올리면 유지할 수 있다.

×: 점착제층의 형성이 불충분하다.

(5) 내열성

15㎝×15㎝의 발포체를 사방에서 클램프해서 200℃의 성형기 중에서 30초 유지한 후의 표면성을 평가했다.

○: 표면성에 문제 없고, 미려하다.

△: 표면에 약간의 요철이 발생한다.

×: 헤짐이 발생하고, 요철이 심해진다.

(6) 종합 평가

종합 평가로서는 지수성, 쿠션성, 점착 강도차, 점착 가공성, 내열성의 결과를 바탕으로 실시했다.

◎: ◎가 1개 이상 있으며, × 및 △가 1개도 없는 것.

○: ×가 1개도 없고, △가 1개 있는 것.

△: ×가 1개도 없고, △가 2개 있는 것.

×: △가 3개 이상 또는 ×가 1개 이상 있는 것.

실시예와 비교예에서 사용한 수지는 다음과 같다.

<열가소성 엘라스토머계 수지>

a-1: Mitsui Chemicals, Inc.제 "TAFMER"(등록상표) PN-3560

밀도 866㎏/㎥, MFR(230℃)=6.0g/10분, 융점=160℃,

결정 융해 에너지=17J/g, 결정화 온도=107℃

a-2: Prime Polymer Co., Ltd.제 "PRIME TPO"(등록상표) M142E

밀도 900㎏/㎥, MFR(230℃)=10.0g/10분, 융점=153℃,

결정 융해 에너지=28J/g, 결정화 온도=121℃

a-3: JSR Corporation제 "JSR RB"(등록상표) RB-840

밀도 914㎏/㎥, MFR(230℃)=9.0g/10분, 융점=126℃,

결정 융해 에너지=14J/g, 결정화 온도=90℃

a-4: Mitsui Chemicals, Inc.제 "TAFMER"(등록상표) PN-2070

밀도 867㎏/㎥, MFR(230℃)=7.0g/10분, 융점=140℃,

결정 융해 에너지=14J/g, 결정화 온도=62℃.

<폴리프로필렌계 수지>

b-1: Japan Polypropylene Corporation제 "NOVATEC"(등록상표) PP EG6D

밀도: 900㎏/㎥, MFR(230℃)=0.8g/10분, 융점=141℃

b-2: Prime Polymer Co., Ltd.제 "PRIME POLYPRO"(등록상표) J452HAP

밀도: 900㎏/㎥, MFR(230℃)=3.5g/10분, 융점=163℃.

<폴리에틸렌계 수지>

Japan polyethylene Corporation제 "NOVATEC"(등록상표) LL UJ960

밀도: 935㎏/㎥, MFR(190℃)=5g/10분, 융점=126℃

EVA: TOSOH CORPORATION제 "ULTRASEN"(등록상표) 636 <에틸렌아세트산 비닐 공중합체 수지>

밀도 941㎏/㎥, MFR(190℃)=2.5g/10분, 융점=82℃.

발포제: 아조디카본아미드 EIWA CHEMICAL IND. CO., LTD.제 "VINYFOR AC#R"(등록상표)

가교 조제: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.제 55% 디비닐벤젠

산화 방지제: BASF제 "IRGANOX"(등록상표) 1010.

(가공 방법)

실시예, 비교예에서 실시한 가공 방법은 다음과 같다.

(1) 슬라이스 공정

두께 방향으로 2개 이상으로 재단하는 공정인 것이며, 슬라이스기에 의해 재단한다.

(2) 가열 공정

150℃~180℃의 온도에서 발포체의 양면을 가열하는 공정인 것이며, 적외선 히터를 사용한다.

(3) 연신 공정

권출과 권취에서 속도차를 둠으로써 연신하는 공정인 것이며, 구동하고 있는 닙 롤의 속도를 컨트롤 함으로써 연신한다.

(4) 압축 공정

두께 방향으로 압축해서 발포체를 압연하는 공정인 것이며, 닙 롤의 간극을 원래의 발포체의 두께보다 조임으로써 압축한다.

[실시예 1~15], [비교예 1~13]

실시예 1~15와 비교예 1~13에서 제작한 발포체는 다음과 같다.

표 1 또는 표 2에 나타내는 열가소성 엘라스토머계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 발포제, 가교 조제, 및 산화 방지제를 표에 기재된 비율(또한, 질량%는 발포체를 구성하는 수지를 100질량%로 하고, 질량부는 발포체를 구성하는 수지의 전량을 100질량부로 했을 때의 값이다)로 헨셀 믹서를 사용하여 혼합하고, 2축 압출기를 사용하여 160~180℃의 온도에서 용융 압출하고, T다이를 사용하여 목표로 하는 발포체 두께의 1/2 이상의 두께의 폴리올레핀계 수지 시트를 제작했다. 이렇게 해서 얻어진 폴리올레핀계 수지 시트에 가속 전압 700㎸, 소정의 흡수선량의 전자선을 편면으로부터 조사해서 가교 시트를 얻은 후, 이 가교 시트를 220℃의 온도의 염욕 상에 띄우고, 상방으로부터 적외선 히터로 가열하여 발포시켰다. 그 발포체를 50℃의 온도의 물로 냉각하고, 발포체 표면을 수세해서 건조시켜서 두께가 1.5㎜~3.5㎜, 외관 밀도가 50~160㎏/㎥, 겔분율이 30~60%인 양면에 스킨이 있는 발포체의 장척 롤을 얻었다. 상기 얻어진 양면에 스킨이 있는 발포체의 장척 롤을 NIPPY KIKAI CO., LTD.제 「NP-120RS」의 슬라이스기로 두께가 0.7㎜~1.5m가 되도록 양면에 스킨이 있는 발포체의 편방면 제 1 표면부로부터 MD 방향으로 순서대로 3~5장 슬라이스하고(슬라이스 공정), 편방면 제 1 표면부를 포함하는 슬라이스품(스킨면 부착), 편방면 제 1 표면부를 포함하지 않는 슬라이스품(스킨면 없음)의 장척 롤 발포체를 얻었다. 슬라이스된 장척 롤의 발포체를 적외선 히터에 의해 상하면을 150℃~180℃에서 가열하고(가열 공정), MD 방향으로 105%~120%로 연신하고(연신 공정), 두께 방향으로 발포체를 닙 롤의 간극 0.1㎜로 압연하여(압축 공정) 상하면의 양면이 가열, 연신, 압축된 두께 0.6㎜~1.3㎜의 발포체를 제작했다.

(산업상 이용가능성)

본 발명은 지수성이 있으며, 유연성이나 완충성, 내열성이 우수하므로 널리 건축, 전기, 일렉트로닉스, 차량 등의 분야, 특히 실링 재료의 기재로서 적합하게 사용할 수 있다.

Claims

폴리올레핀계 수지 및 열가소성 엘라스토머를 함유하고, 시차 주사 열량계(DSC)에 의한 흡열 피크가 적어도 110℃ 이상 143℃ 이하, 및 153℃ 이상에 존재하고, 발포체를 구성하는 수지 100질량% 중에 열가소성 엘라스토머계 수지를 30질량% 이상 60질량% 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체.
제 1 항에 기재된 폴리올레핀계 수지 발포체로 이루어지는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트로서,
그 표리 양면의 표면 거칠기 Sa(산술 평균 높이)가 5㎛ 이상 80㎛ 이하, 하기 식으로 구해지는 표리 양면의 표면 거칠기 Sa의 차가 20㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트.
표리 양면의 표면 거칠기 Sa의 차=B면 표면 거칠기 Sa-A면 표면 거칠기 Sa
제 2 항에 있어서,
표리 양면의 MD 방향의 평균 기포 지름이 100㎛ 이상이며, 하기 식으로 구해지는 B면측 MD 방향의 평균 기포 지름과, A면측 MD 방향의 평균 기포 지름의 비가 1.2 이상인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트.
MD 방향의 평균 기포 지름의 비=B면측 MD 방향의 평균 기포 지름/A면측 MD 방향의 평균 기포 지름
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
겔분율이 20% 이상 60% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 발포체 또는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
외관 밀도가 50㎏/㎥ 이상 165㎏/㎥ 이하, 두께가 0.6㎜ 이상 1.4㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 발포체 또는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리올레핀계 수지 발포체 시트를 제조하는 방법으로서,
폴리올레핀계 수지와 열가소성 엘라스토머를 적어도 함유하는 수지 조성물을 발포하고, 발포체 시트를 제작하는 공정과, 상기 발포체 시트를 MD-TD면에 평행하게 슬라이스한 발포체 시트를 제작하는 공정(슬라이스 공정)을 갖는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 슬라이스 공정을 거친 발포체 시트를 가열(가열 공정)해서 MD 방향으로 105% 이상 120% 이하로 연신하는 공정(연신 공정)을 더 갖는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 제조 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 슬라이스 공정을 거친 발포체 시트 또는 상기 가열·연신 공정을 거친 발포체 시트를 압축하는 공정(압축 공정)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 수지 발포체 시트의 제조 방법.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리올레핀계 발포체 시트의 편면 또는 양면에 접착재층을 갖는 점착 테이프.