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TW201341158A - 聚烯烴系樹脂發泡片,其製造方法,以及其用途 - Google Patents

聚烯烴系樹脂發泡片,其製造方法,以及其用途 Download PDF

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TW201341158A
TW201341158A TW101150927A TW101150927A TW201341158A TW 201341158 A TW201341158 A TW 201341158A TW 101150927 A TW101150927 A TW 101150927A TW 101150927 A TW101150927 A TW 101150927A TW 201341158 A TW201341158 A TW 201341158A
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TW
Taiwan
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polyolefin
based resin
foamed sheet
foam sheet
resin foam
Prior art date
Application number
TW101150927A
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English (en)
Inventor
Kazuma Kimura
Nobukiyo Tanaka
Original Assignee
Sekisui Plastics
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Priority claimed from JP2011289417A external-priority patent/JP2015044887A/ja
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Abstract

本發明之課題為提供一種聚烯烴系樹脂發泡片,其係維持相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片為幾乎相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性(拉伸強度及延伸)、以及與黏著劑之接著性者。本發明係藉由外觀密度為30至100kg/m3,厚度為0.1至3.0mm,平均氣泡直徑為0.02至0.2mm,壓縮50%時之壓縮強度為20至100KPa,且拉伸強度為800至2000KPa之聚烯烴系樹脂發泡片,來解決前述課題。

Description

聚烯烴系樹脂發泡片,其製造方法,以及其用途
本發明係關於一種聚烯烴系樹脂發泡片、其製造方法,以及其用途。更詳而言之,本發明係關於一種聚烯烴系樹脂發泡片及其製造方法,以及包含前述聚烯烴系樹脂發泡片之黏著膠帶用基材、密封材料用基材、及黏著膠帶;該聚烯烴系樹脂發泡片相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片,係維持幾乎為相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性(拉伸強度及延伸)、以及與黏著劑之接著性。
目前,包含聚苯乙烯系樹脂、聚丙烯等聚烯烴系樹脂等作為樹脂成分之樹脂發泡體,因緩衝性(耐衝撃性)、成形性等優異之故,而被廣泛利用作為包裝用緩衝材、汽車用構造構件等。
而且,片狀聚烯烴系樹脂發泡體(聚烯烴系樹脂發泡片)除了前述用途以外,亦活用其加工性、柔軟性、及緩衝性,而使用作為電子機器或電氣機器所使用之黏著膠帶及密封材料的基材。在此種情形下,為了確保對黏附 物表面的追隨性和密封性,係尋求高柔軟性之聚烯烴系樹脂發泡片。另外,當將聚烯烴系樹脂發泡片作為黏著膠帶或密封材料之基材使用時,一般而言,係在聚烯烴系樹脂發泡片的表面積層含黏著劑之層。因此,將聚烯烴系樹脂發泡片用於此種用途時,在尋求高柔軟性之外,亦尋求優異的拉伸特性及撕裂強度、以及與黏著劑之接著性。具體而言,在回收和組裝電氣製品時等,將聚烯烴系樹脂發泡片自載帶(carrier tape)等黏附物剝離時,若聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度不足,則聚烯烴系樹脂發泡片會有黏著劑的黏著力被損壞的情形。另一方面,當黏著劑與聚烯烴系樹脂發泡片之接著性不足時,在欲將黏著膠帶或密封材料從黏附物剝離時,會導致黏著劑與聚烯烴系樹脂發泡片之間發生剝離,黏著劑會殘留在黏附物上。
因此,專利文獻1係揭示一種包含表面經加熱熔融處理至表面的60°光澤度為1.5以上之聚烯烴系樹脂之樹脂發泡體,其係柔軟性和自載帶剝離時之發泡體損壞抑止性優異的樹脂發泡體。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-231171號公報
專利文獻1所記載之樹脂發泡體,係藉由將 以聚丙烯樹脂與聚烯烴系彈性體(polyorefin elastomer)作為樹脂主成分之柔軟性優異的樹脂發泡體的表面,進行加熱熔融處理至表面的60°光澤度為1.5以上為止,以改善與黏著劑之接著性。
然而,專利文獻1所記載之樹脂發泡體之柔軟性及與黏著劑之接著性雖為某種程度上之優異者,惟會因表面之加熱熔融處理導致表面硬化,故有難以延伸(延伸變差)之虞。此外,專利文獻1所記載之樹脂發泡體需有加熱熔融處理步驟,於生產性方面較差。而專利文獻1所記載之樹脂發泡體在拉伸強度、及與黏著劑之接著性方面,又為不充分。此外,就專利文獻1所記載之樹脂發泡體而言,即使在未進行表面之加熱熔融處理之情形下,延伸、拉伸強度、及與黏著劑之接著性仍為不充分。
本發明係有鑒於前述問題而完成者,本發明之課題為提供一種聚烯烴系樹脂發泡片及其製造方法,以及包含前述聚烯烴系樹脂發泡片之黏著膠帶用基材、密封材料用基材、及黏著膠帶,該聚烯烴系樹脂發泡片相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片,係維持幾乎為相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性(拉伸強度及延伸)、以及與黏著劑之接著性者。
經本發明者等精心檢討,結果發現:表現特定之外觀密度、厚度、平均氣泡直徑、壓縮50%時之壓縮強度及拉伸強度的聚烯烴系樹脂發泡片,係可維持相對於 傳統聚烯烴系樹脂發泡片為幾乎相同程度之充分的柔軟性,並且提升拉伸特性、及與黏著劑之接著性,遂而完成本發明。
從而,依據本發明,可提供一種聚烯烴系樹脂發泡片,其外觀密度為30至100kg/m3,厚度為0.1至3.0mm,平均氣泡直徑為0.02至0.2mm,壓縮50%時之壓縮強度(壓縮50%時之壓縮應力)為20至100KPa,且拉伸強度(拉伸最大點應力)為800至2000KPa。
又,依據本發明,可提供一種黏著膠帶用基材,其係包含前述本發明之聚烯烴系樹脂發泡片。
又,依據本發明,可提供一種密封材料用基材,其係包含前述本發明之聚烯烴系樹脂發泡片。
又,依據本發明,可提供一種黏著膠帶,其係包含上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材、與配置於上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材的至少一面上之黏著劑。
又,經本發明者等精心檢討,結果發現:藉由將聚烯烴系樹脂組成物用設置於擠出機前端之模具與超臨界狀態之二氧化碳氣體擠出並發泡,其中,該聚烯烴系樹脂組成物係以特定比例包含具有特定熔體流動速率(melt flow rate)之聚丙烯系樹脂,與具有特定熔體流動速率之聚乙烯系塑性體(plastomer)或是與具有特定熔體流動速率之聚乙烯系塑性體及熱塑性彈性體之混合物者;即可製造維持相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片為幾乎相同程度之 充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性、撕裂強度、及與黏著劑之接著性之聚烯烴系樹脂發泡片,遂而完成本發明。
從而,依據本發明,可提供一種聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,其係將聚烯烴系樹脂組成物與作為發泡劑之超臨界狀態之二氧化碳氣體於前述擠出機內一同進行熔融混練,並將所得之混練物從擠出機前端所設置之模具擠出、使其發泡,而得到聚烯烴系樹脂發泡片;該聚烯烴系樹脂組成物係含有:熔體流動速率為0.2至5g/10分鐘的範圍之聚丙烯系樹脂20至80質量%、熔體流動速率為0.2至15g/10分鐘的範圍之聚乙烯系塑性體20至80質量%。
依據本發明之聚烯烴系樹脂發泡片,因為調整成為特定之外觀密度、厚度、平均氣泡直徑、壓縮50%時之壓縮強度及拉伸強度,故可提供一種聚烯烴系樹脂發泡片,其相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片,係維持幾乎為相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性、及與黏著劑之接著性者。具體而言,因為本發明之聚烯烴系樹脂發泡片具有充分的柔軟性,且拉伸特性、及與黏著劑之接著性優異,故可適合使用作為如前述之黏著膠帶用基材及密封材料用基材。此外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片可適合用於使用該等基材之黏著膠帶及密封材料之用途。
依據本發明,可提供一種黏著膠帶用基材,其相對於傳統黏著膠帶用基材,係維持幾乎為相同程度之 充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性、及與黏著劑之接著性者。
依據本發明,可提供一種黏著膠帶,其相對於傳統的黏著膠帶係維持幾乎相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性、及黏著膠帶用基材或密封材料用基材與黏著劑之接著性。
依據本發明,可提供一種密封材料用基材,其相對於傳統的密封材料用基材係維持幾乎相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性、及與黏著劑之接著性。
依據本發明,可提供一種聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,該聚烯烴系樹脂發泡片相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片,係維持幾乎為相同程度之充分的柔軟性,並且提升了拉伸特性、撕裂強度、及與黏著劑之接著性。具體而言,藉由本發明之製造方法而得之聚烯烴系樹脂發泡片,係具有充分的柔軟性,且拉伸特性、撕裂強度、及與黏著劑之接著性優異,故可適合使用作為如前述之黏著膠帶用基材及密封材料用基材。此外,藉由本發明之製造方法而得之聚烯烴系樹脂發泡片,可適合用於使用該等基材之黏著膠帶及密封材料之用途。
1‧‧‧發泡體成形部
2‧‧‧氣泡生成部
3‧‧‧含有發泡劑的混練熔融樹脂流道部
4‧‧‧環形模內側模具
5‧‧‧環形模外側模具
D‧‧‧環形模
第1圖係環形模之示意剖面圖。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之特徴為:外 觀密度為30至100kg/m3,厚度為0.1至3.0mm,平均氣泡直徑為0.02至0.2mm,壓縮50%時之壓縮強度為20至100KPa,且拉伸強度為800至2000KPa。
因為本發明之聚烯烴系樹脂發泡片具有前述特性,故其相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片,係維持幾乎為相同程度之充分的柔軟性,並且可提升拉伸特性、及與黏著劑之接著性。此外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片係具有與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性,一般而言,柔軟性越高則越容易進入黏附物表面之微細的凹凸的隙縫間,而對黏附物表面之追隨性(與接觸面之密合性)高,故就對黏附物表面之追隨性而言,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片亦與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片為同等程度地充分。因所述諸事由,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片係特別有用於作為黏著膠帶用基材及密封材料用基材。
亦即,因為本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度為30至100kg/m3,故具有較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異的拉伸強度、及與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性;此外,緩衝性及加工性優異。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之厚度為0.1至3.0mm,故具有較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異的拉伸強度、及與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性,且緩衝性優異。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑為0.02至0.2mm,故具有較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異的拉伸強度,以及與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性及對黏附物表面之追隨性,且表面平滑性及加工性優異。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之壓縮50%時之壓縮強度為20至100KPa,故具有與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性及對黏附物表面之追隨性,且緩衝性及密封性優異。
又,本發明中,壓縮強度係意指:當以使聚烯烴系樹脂發泡片壓縮之方式對聚烯烴系樹脂發泡片施加荷重時,聚烯烴系樹脂發泡片在被壓縮為預定之壓縮率(%)時之應力。此外,%壓縮(壓縮率)意指:相對於聚烯烴系樹脂發泡片壓縮前的厚度,係壓縮了多少%。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度為800至2000KPa,故不易因拉伸而破裂,拉伸特性較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異,且具有與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性。
又,本發明中,拉伸強度意指:於任意方向測定之拉伸應力之最高應力。當聚烯烴系樹脂發泡片為擠出發泡片(藉由擠出發泡而製造之片)時,聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度多為擠出方向之應力。
以下,更具體地詳細說明本發明之聚烯烴系樹脂發泡片。
<聚烯烴系樹脂發泡片>
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度為30至100kg/m3,較佳為30至90kg/m3,更佳為35至75kg/m3。藉由外觀密度於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片係具有較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異的拉伸強度、及與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性,且緩衝性及加工性優異。聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度未達30kg/m3時,聚烯烴系樹脂發泡片的拉伸強度會變得不充分。聚烯烴系樹脂發泡片的外觀密度超過100kg/m3時,聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性、緩衝性及加工性會變得不充分。
此外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之厚度為0.1至3.0mm,較佳為0.1至2.0mm,更佳為0.2至1.5mm。藉由厚度於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片係具有較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異的拉伸強度,以及與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性及對黏附物表面之追隨性,且緩衝性優異。聚烯烴系樹脂發泡片之厚度未達0.1mm時,聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度及緩衝性會變得不充分。聚烯烴系樹脂發泡片之厚度超過3.0mm時,聚烯烴系樹脂發泡片之壓縮強度會變得過大、追隨性變差,而變得無法防止塵埃和水等從微細的隙縫間和段差處侵入。
另外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑為0.02至0.2mm,較佳為0.04至0.18mm,更佳 為0.08至0.17mm。藉由平均氣泡直徑於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片係具有較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異的拉伸強度,以及與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性及對黏附物表面之追隨性,且加工性優異。當聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑未達0.02mm時,聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度會變得不充分。當聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑超過0.2mm時,聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性、對黏附物表面之追隨性及加工性會變得不充分。
此外,將本發明之聚烯烴系樹脂發泡片壓縮50%時之壓縮強度為20至100KPa,較佳為35至90KPa,更佳為40至90KPa。藉由壓縮50%時之壓縮強度於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片係具有與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性及對黏附物表面之追隨性,處理性良好,且緩衝性及密封性優異。當聚烯烴系樹脂發泡片壓縮50%時之壓縮強度未達20KPa時,聚烯烴系樹脂發泡片的強度不足,處理性會變差。當聚烯烴系樹脂發泡片壓縮50%時之壓縮強度超過100KPa時,聚烯烴系樹脂發泡片之緩衝性、柔軟性、追隨性及密封性會變得不充分。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度為800至2000KPa,較佳為800至1800KPa,更佳為1000至1800KPa。聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度未達800KPa時,聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度會變得不充分。拉伸 強度過高者,會有變硬而柔軟性降低之傾向。所以,聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度超過2000KPa時,聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性容易變得不充分。藉由拉伸強度於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸特性係較傳統的聚烯烴系樹脂發泡片優異,且具有與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性。因此,拉伸強度於該範圍之聚烯烴系樹脂發泡片在使用作為黏著膠帶用基材和密封材料用基材時,係具有充分的柔軟性,且不易破裂。
另一方面,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度,較佳為20至120N/cm,更佳為40至120N/cm,又更佳為60至120N/cm。藉由撕裂強度於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度、柔軟性及加工性優異。聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度未達20N/cm時,聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度會變得不充分,在進行去除表皮之切片加工或黏著加工時,聚烯烴系樹脂發泡片會斷裂,而變得難以用滾筒捲繞。當聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度超過120N/cm時,聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性容易變得不充分。
此外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之降伏點延伸(拉伸最大點擴張率),較佳為90至200%,更佳為100至180%。藉由降伏點延伸於該範圍,聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性及加工性優異,並具有充分的機械強度。當聚烯烴系樹脂發泡片之降伏點延伸未達90%時,由於聚烯烴系樹脂發泡片的延伸會變得不充分,故柔軟性及加工性 會有變得不充分之情形。當聚烯烴系樹脂發泡片之降伏點延伸超過200%時,聚烯烴系樹脂發泡片的機械強度容易變得不充分。
此外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片以具有半獨立半連續氣泡構造或連續氣泡構造為較佳。上述聚烯烴系樹脂發泡片藉由具有半獨立半連續氣泡構造或連續氣泡構造,可使聚烯烴系樹脂發泡片之壓縮強度變小,而可提升聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性。此外,上述聚烯烴系樹脂發泡片藉由具有半連續氣泡構造或連續氣泡構造,可提供追隨性、拉伸強度及與黏著劑之接著性更為優異之聚烯烴系樹脂發泡片。此外,上述聚烯烴系樹脂發泡片藉由具有半獨立半連續氣泡構造或連續氣泡構造,當將聚烯烴系樹脂發泡片置於高溫環境下時,聚烯烴系樹脂發泡片內部之大部分的氣體會跑到聚烯烴系樹脂發泡片外部,而不殘留於內部,故可抑制因溫度所致之聚烯烴系樹脂發泡片內部氣體膨脹而導致的聚烯烴系樹脂發泡片膨脹之現象。
本發明之半獨立半連續氣泡構造,係意指連續氣泡率為30%以上、未達60%的範圍之構造;連續氣泡構造,係意指連續氣泡率為60%以上之構造。換言之,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片係以具有30%以上之連續氣泡率為較佳。當上述聚烯烴系樹脂發泡片之連續氣泡率未達30%時,柔軟性會不足而無法得到充分的追隨性。特別是就抑制上述膨脹現象之觀點,和可實現追隨性優異之聚烯烴系樹脂發泡片而言,上述聚烯烴系樹脂發泡片之連續 氣泡率係以70%以上為較佳。聚烯烴系樹脂發泡片之連續氣泡率若過高,則強度會降低,故本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之連續氣泡率係以於60至95%的範圍內為佳,於70至95%的範圍內更佳,於75至95%的範圍內又更佳。
該等數據之測定方法係於實施例詳細說明。
<聚烯烴系樹脂>
本發明可使用之聚烯烴系樹脂,就單體單元而言,可列舉如包含乙烯、丙烯、1-丁烯(α-伸丁基)等之α-烯烴之樹脂,而以聚丙烯系樹脂(丙烯均聚物、或以丙烯為主成分之丙烯共聚物)、聚乙烯系樹脂(乙烯均聚物、或以乙烯為主成分之乙烯共聚物)及該等之組合為較佳。
本發明中,因為可容易地得到所期望之拉伸強度,故聚烯烴系樹脂係以聚丙烯系樹脂、密度較0.92g/cm3高之聚乙烯系樹脂及該等之組合為較佳。該等之中,係以聚丙烯系樹脂為更佳。
此外,該等聚烯烴系樹脂係可單獨使用,亦可將2種以上併用。此外,將聚烯烴系樹脂作為共聚物使用時,共聚物可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物。同樣地,聚烯烴系樹脂之氫原子亦可經其他取代基(氫原子以外之基)取代。
<聚丙烯系樹脂>
作為上述聚丙烯系樹脂,可列舉例如:丙烯均聚物,以及以丙烯單體為主成分之乙烯-丙烯共聚物、以丙烯單體為主成分之丙烯-丙烯酸共聚物、以丙烯單體為主 成分之丙烯-α-烯烴(碳數4以上之α-烯烴)共聚物、以丙烯單體為主成分之丙烯-乙酸乙烯酯共聚物及以丙烯單體為主成分之丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等丙烯共聚物。在此,「以丙烯單體為主成分」,意指源自丙烯之構成單元之質量係佔聚丙烯共聚物之50質量%以上。使用丙烯共聚物作為聚丙烯系樹脂時,丙烯共聚物可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物。
構成上述丙烯-α-烯烴共聚物之碳數4以上的α-烯烴,可使用較佳之具有碳數4至12的α-烯烴。上述具有的碳數4至12的α-烯烴,具體而言,可使用:1-丁烯、異丁烯、1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、3-甲基-1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯等α-烯烴。
在本發明中,為了可更容易地得到具有所期望的物性之聚烯烴系樹脂發泡片,聚丙烯系樹脂係以乙烯-丙烯共聚物及丙烯均聚物較佳,以丙烯均聚物更佳。
<聚乙烯系樹脂>
上述聚乙烯系樹脂,係以密度較0.92g/cm3高之聚乙烯系樹脂為較佳,密度較0.94g/cm3高之聚乙烯系樹脂為更佳。
<聚乙烯系塑性體>
在本發明中,聚烯烴系樹脂發泡片之樹脂成分,以在聚烯烴系樹脂之外尚包含聚乙烯系塑性體 (polyethylene type plastomer)為較佳。聚烯烴系樹脂發泡片係藉由包含聚乙烯系塑性體,可使聚烯烴系樹脂發泡片維持柔軟性,同時導入合適的拉伸強度,並可進一步提升聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之接著性。
上述聚乙烯系塑性體,較佳為具有0.85至0.91g/cm3之密度之聚乙烯系塑性體,更佳為具有0.86至0.90g/cm3之密度者,又更佳為具有0.86至0.89g/cm3之密度者。當聚乙烯系塑性體具有0.85至0.91g/cm3之密度時,可進一步提升聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性及拉伸強度。上述聚乙烯系塑性體之密度,可依照JIS K7112進行測定。
當上述聚乙烯系塑性體具有較0.91g/cm3高之密度時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度上升,而無法得到所期望之良好的柔軟性。另一方面,當上述聚乙烯系塑性體具有較0.85g/cm3低之密度時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度降低,而無法得到所期望之優異拉伸強度。
上述聚乙烯系塑性體,係如α-烯烴(乙烯除外)等共聚物成分與乙烯的共聚物。在本發明中,為了可以容易地得到具有所期望之充分的柔軟性及優異的強度(特別是拉伸強度)之聚烯烴系樹脂發泡片,上述聚乙烯系塑性體係以乙烯與α-烯烴(乙烯除外)之共聚物為較佳。此外,上述聚乙烯系塑性體係乙烯與α-烯烴(乙烯除外)之共聚物時,可提供柔軟性、拉伸強度及與黏著劑之接著性更為優異之聚烯烴系樹脂發泡片。
上述α-烯烴,係以碳數4至8之α-烯烴為較佳,上述碳數4至8之α-烯烴係以選自1-丁烯、1-己烯、及1-辛烯所成群中之至少1種為較佳。當上述α-烯烴係選自1-丁烯、1-己烯、1-辛烯所成群中之至少1種時,可提供柔軟性、拉伸強度及與黏著劑之接著性更為優異的聚烯烴系樹脂發泡片。
上述聚乙烯系塑性體可列舉例如:住友化學股份有限公司製之商品名「ESPRENE(註冊商標)NO416」(乙烯-1-丁烯共聚物)、Japan Polyethylene股份有限公司製之商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T」(乙烯-1-己烯共聚物)、Japan Polyethylene股份有限公司製之商品名「KERNEL(註冊商標)KS571」(乙烯-1-己烯共聚物)及The Dow Chemical Company製之商品名「AFFINITY(註冊商標)EG8100」(乙烯-1-辛烯共聚物)。
此外,當併用聚烯烴系樹脂與聚乙烯系塑性體作為樹脂成分時,聚烯烴系樹脂發泡片較佳為包含聚烯烴系樹脂20至80質量%、聚乙烯系塑性體20至80質量%作為樹脂成分。當聚烯烴系樹脂發泡片包含聚烯烴系樹脂20至80質量%、聚乙烯系塑性體20至80質量%作為樹脂成分時,可提升聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性、與黏著劑之接著性、及拉伸強度。
當聚烯烴系樹脂發泡片包含少於20質量%之聚乙烯系塑性體作為樹脂成分時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度上升,而無法得到所期望之柔軟性。此外, 於該情形下,聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之接著性的提升效果會變得不充分。另一方面,當聚烯烴系樹脂發泡片包含多於80質量%之聚乙烯系塑性體作為樹脂成分時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度降低,而無法得到所期望之拉伸強度。聚乙烯系塑性體之含量,更佳為25質量%以上,且更佳為70質量%以下。聚乙烯系塑性體之含量,又較佳為30質量%以上,且更佳為未達50質量%。
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之樹脂成分,除了包含聚烯烴系樹脂及聚乙烯系塑性體之外,亦可包含熱塑性彈性體。藉由包含熱塑性彈性體,可維持柔軟性等,同時使擠出時的成形條件變得較廣。
當本發明之聚烯烴系樹脂發泡片係包含聚烯烴系樹脂、聚乙烯系塑性體與熱塑性彈性體作為樹脂成分時,相對於樹脂成分,熱塑性彈性體之含量係以5至40質量%為較佳。當熱塑性彈性體之含量較5質量%少時,會有無法得到使用熱塑性彈性體所致之效果之情形。另一方面,當熱塑性彈性體之含量較40質量%多時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度降低,而無法得到所期望之拉伸強度。此外,於該情形下,聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之接著性的提升效果會變得不充分。熱塑性彈性體之含量之更佳範圍為10至30質量%。
<熱塑性彈性體>
上述熱塑性彈性體,係具有硬質相(hard segment)與軟質相(soft segment)組合而成之構造之聚合 物,係在常溫表現橡膠彈性,在高溫表現與熱塑性樹脂相同之所謂可以塑化成形的性質(塑化性)者。
上述熱塑性彈性體,一般而言,硬質相係聚丙烯成分、聚乙烯成分等聚烯烴系樹脂成分;軟質相係聚二烯成分、乙烯-丙烯-二烯共聚物成分、乙烯-丙烯共聚物成分等橡膠成分、或非結晶性聚乙烯成分。
上述熱塑性彈性體,係可列舉:以多階段進行成為硬質相單體與成為軟質相單體之聚合,而直接在聚合反應容器內製造出的聚合型熱塑性彈性體;使用班布里混合機(Banbury mixer)或二軸擠出機等混練機,將成為硬質相之聚烯烴系樹脂、與成為軟質相之橡膠成分進行物理性分散而製造出的摻合型熱塑性彈性體;藉由在使用班布里混合機或二軸擠出機等混練機將成為硬質相之聚烯烴系樹脂與成為軟質相之橡膠成分進行物理性分散時,加入交聯劑,使橡膠成分完全交聯或部分交聯而微分散於聚烯烴系樹脂基質中、而得之動態交聯彈性體。
作為上述熱塑性彈性體,可利用非交聯熱塑性彈性體及交聯熱塑性彈性體之任一者。上述熱塑性彈性體,較佳為將成為硬質相之聚烯烴系樹脂與成為軟質相之橡膠成分進行物理性分散而製造出的非交聯彈性體。此種情形下,會提升所製造之聚烯烴系樹脂發泡片之回收性。此外,此種情形下,會變得容易製造採用與一般將聚烯烴系樹脂進行擠出發泡成形時相同的擠出機之聚烯烴系樹脂發泡片。另外,在此情形下,即使於回收聚烯烴系樹脂發 泡片並再次供予擠出機進行相同的發泡成形時,仍可抑制交聯橡膠所造成的發泡不良等之成形不良。
另一方面,就在將成為軟質相之橡膠成分進行物理性分散的同時,使橡膠成分進行完全交聯或部分交聯所得之經動態交聯之交聯彈性體而言,因為與聚烯烴系樹脂之相溶性優異、和可提升所得之發泡體之耐熱性等,故為較佳。
作為上述熱塑性彈性體,可列舉:乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、氯化聚乙烯等烯烴系彈性體;苯乙烯系彈性體;聚酯系彈性體;聚醯胺系彈性體;聚胺酯系彈性體等各種彈性體。作為上述熱塑性彈性體,較佳為乙烯-丙烯-二烯共聚物。藉由使用乙烯-丙烯-二烯共聚物彈性體作為上述熱塑性彈性體,使採用與一般將聚烯烴系樹脂進行擠出發泡成形時相同的擠出機之聚烯烴系樹脂發泡片之製造變得容易。
構成上述乙烯-丙烯-二烯共聚物之二烯成分,可列舉例如:亞乙基降冰片烯(ethylidene norbornene)、1,4-己二烯、二環戊二烯等。上述乙烯-丙烯-二烯共聚物,係可單獨使用1種、亦可將2種以上組合使用。
另一方面,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片,較佳為以下述之製造方法等方法所製得者,其係將具有表皮的聚烯烴系樹脂發泡片之至少1面之表皮切斷或切削所製得者。藉由施予此種二次加工,取除密度高的表皮,可使氣泡(的剖面)露出於切斷或切削面,而可提升聚烯烴系 樹脂發泡片的柔軟性、表面平滑性、與黏著劑之接著性、及厚度精度。具體而言,係藉由切斷或切削聚烯烴系樹脂發泡片之至少1面之表皮,亦即,藉由實施二次加工,可使氣泡剖面露出於前述面之全面。
此種情形下,聚烯烴系樹脂發泡片可更適合使用作為黏著膠帶基材。具體而言,亦可以在聚烯烴系樹脂發泡片表面的氣泡剖面露出面進行積層黏著劑層之方式得到黏著膠帶。
另外,本發明之聚烯烴系樹脂發泡片,較佳係將具有表皮之聚烯烴系樹脂發泡片的表面及內面之表皮(外觀密度較聚烯烴系樹脂發泡片的內部高之部分)進行切斷或切削而得者。藉此,可完全取除外觀密度高的表皮部分,故可進一步提升聚烯烴系樹脂發泡片的柔軟性、表面平滑性、與黏著劑之接著性、及厚度精度。具體而言,藉由切斷或切削聚烯烴系樹脂發泡片的表面及內面之表皮,亦即,藉由實施二次加工,可使氣泡剖面露出前述表面及前述內面之全面。藉此,聚烯烴系樹脂發泡片成為氣泡剖面露出於其表面及內面之全面者。
於該等情形下,藉由切斷或切削取除之表皮(邊材)的厚度係適宜設定為不殘留表皮之程度,較佳之厚度為0.05mm以上,更佳之厚度為0.1mm以上。
<添加劑>
聚烯烴系樹脂發泡片中,相對於樹脂成分100質量份,亦可包含染料及顏料,較佳為包含1至25質 量份,更佳為包含2至20質量份,。此種情形下,亦可得到外觀優異之聚烯烴系樹脂發泡片。就染料及顏料而言,只要不對所期望之物性等造成影響,亦可使用公知的有機系染料、有機系顏料、無機系顏料等之任意者。
作為上述有機系染料,可列舉:偶氮系染料、蒽醌系染料、酞青素系染料、靛(indigoid)系染料、醌亞胺(quinonimine)系染料、碳離子(carbonium)系染料、硝基(Nitro)系染料及亞硝基(nitroso)系染料。
作為上述有機系顏料,可列舉:偶氮系顏料、酞青素系顏料、士林(threne)系顏料、磷系顏料、二系顏料及異吲哚啉系顏料。
作為上述無機系顏料,可列舉碳黑、氧化鐵、氧化鈦、氧化鉻及群青(ultramarine)。
另一方面,聚烯烴系樹脂發泡片只要可得到所期望之物性,亦可包含氣泡核形成劑、其他的添加劑等。
上述氣泡核形成劑係於發泡時促進氣泡核生成者,會對氣泡之微細化及均勻性產生正面影響。上述氣泡核形成劑可列舉例如:滑石、雲母、氧化矽、矽藻土、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鉀、硫酸鋇、碳酸氫鈉、玻璃珠等無機化合物;聚四氟乙烯、偶氮二甲醯胺(Azodicarbonamide)、碳酸氫鈉與檸檬酸之混合物等有機化合物;氮氣等惰性氣體等。其中,因為氣泡微細化之效果高之故,無機化合物之中係以滑石為較佳,有機化合 物之中係以聚四氟乙烯為較佳。此外,聚四氟乙烯在分散時係成為纖維狀,而提高樹脂成分之熔融張力,而為特佳。氣泡核形成劑可單獨使用一種,亦可將二種以上混合併用。
作為上述其他的添加劑,可列舉例如,耐候性安定劑、光安定劑、阻燃劑、結晶成核劑、塑化劑、潤滑劑、界面活性劑、分散劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、填充劑(例如無機填充劑)、強化劑、抗靜電劑等。該等之中,界面活性劑係賦予滑度及抗結塊性者。此外,上述分散劑係提升無機填充劑之分散性者,而可列舉例如高級脂肪酸、高級脂肪酸酯、高級脂肪醯胺等。
上述其他的添加劑之添加量,係可在不損及氣泡的形成、所得之聚烯烴系樹脂發泡片之物性等的範圍內適當地選擇,可採用一般熱塑性樹脂之成形所使用之添加量。
此外,上述其他的添加劑,亦可為了提升處理的容易性和防止粉體飛散造成的製造環境汚染、或為了提升於樹脂成分中的分散性,而預先與基材樹脂混合作為母料(master batch),供給至擠出機等成形機內。
上述母料通常可藉由於熱塑性之基材樹脂以高濃度摻入上述其他的添加劑並捏合成為粒(pellet)狀而得到。上述基材樹脂,只要是與聚烯烴系樹脂發泡片之其他成分(樹脂成分等)相溶性優異者,即無特別限定,例如可適合使用:丙烯同元聚合物(丙烯均聚物)、嵌段聚丙烯(丙烯之嵌段共聚物)、無規聚丙烯(丙烯之無規共聚物)、低 密度聚乙烯、高密度聚乙烯等。
<本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法>
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片,係例如可藉由將樹脂成分與發泡劑作為原料以擠出發泡成形法而製造。
此擠出發泡成形法可使用之擠出機,可列舉:單軸擠出機、二軸擠出機、串列式(tandem)擠出機等。該等之中,串列式擠出機因為容易調整擠出條件,而為較佳。聚烯烴系樹脂發泡片的原料,係於擠出機內經過混練,而自擠出機前端所設之模具(die)擠出發泡所製成之聚烯烴系樹脂發泡片(以下亦稱為「發泡體」)。通常,作為模具,可使用T字模(T die)等平模(flat die);或環形模等環狀模(環狀模具)等。上述環狀模,較佳為具有在原料中使氣泡生成之氣泡生成部、及使包含氣泡的原料成形為發泡體(聚烯烴系樹脂發泡片)之發泡體成形部之環狀模。作為此種模具(die)之一較佳例,係有第1圖之示意剖面圖所示之環形模。
第1圖所示之環形模D,係具有:含有發泡劑的混練熔融樹脂流道部3、氣泡生成部2、發泡體成形部1、環形模內側模具4、環形模外側模具5。其中,含有發泡劑的混練熔融樹脂流道部3係以在環形模內側模具4與環形模外側模具5之間成為最狹窄之方式形成,且含有發泡劑的混練熔融樹脂(經混練及熔融之包含樹脂成分與發泡劑的原料)係從擠出機前端朝含有發泡劑的混練熔融樹 脂流道部3前端(由第1圖左朝右)流動;氣泡生成部2係形成於含有發泡劑的混練熔融樹脂流道部3之縮小處(剖面積最狹窄之前端部);發泡體成形部1係形成於環形模內側模具4與環形模外側模具5之間,並連接氣泡生成部2,使進行所生成的氣泡成長及發泡體表面之平滑化;環形模內側模具4係挿入於環形模外側模具5之內側。
環形模D等模具前的樹脂壓力(含有發泡劑的混練熔融樹脂之壓力),係在從擠出機前端至模具為止的流道中,藉由如應變計(strain gauge)等測定器所測定之壓力。具體而言,可依序連接擠出機前端凸緣(flange)、兩側具凸緣之直管模具、及模具,並於直管模具裝設應變計,而以該應變計測定模具前之樹脂壓力。
氣泡生成部2之間隙(氣泡生成部2之環形模內側模具4與環形模外側模具5之間隔)係以0.1至1.0mm為較佳。發泡體成形部1之出口部(出口側端部)之間隙(發泡體成形部1之出口部之環形模內側模具4與環形模外側模具5之間隔),係以1至5mm為較佳。氣泡生成部2之間隙與發泡體成形部1之出口部之間隙的比(發泡體成形部1之出口部之間隙)/(氣泡生成部2之間隙),係以4至20為較佳。此外,氣泡生成部2之模具口徑(氣泡生成部2之環形模外側模具5的內徑)與發泡體成形部1之出口部之模具口徑(發泡體成形部1之出口部之環形模外側模具5的內徑)的比(發泡體成形部1之出口部之模具口徑)/(氣泡生成部2之模具口徑),係以1.5至4.0為較佳。該等間隙、 間隙比、模具口徑、及模具口徑比,係依所製造之聚烯烴系樹脂發泡片的外觀密度和厚度而適宜決定。
藉由使用如前述之環形模D來形成發泡體,即使構成發泡體之氣泡較傳統的氣泡微細,也可抑制發泡體之表面平滑性降低,並抑制發泡體表面產生多個波紋(corrugated)。發明者等認為,此係因環形模D藉由發泡體成形部1之適度的抗滑(Skid Resistance),可抑制於氣泡生成部2產生波紋。在此所述之波紋,意指:為了吸收從環形模D放出之發泡體因體積膨脹造成之圓周方向的線性膨脹份,而起波成為多個山谷狀之起伏。
在此,如環形模D之氣泡生成部2等,較佳為於模具之氣泡生成部之含有發泡劑的混練熔融樹脂之吐出速度(擠出速度)V成為50至300kg/cm2‧小時,且在環形模D等模具前的樹脂壓力成為7MPa以上之條件下,進行擠出發泡。
在吐出速度V較50kg/cm2‧小時小之情形下,會難以得到氣泡的微細化或高發泡倍率之發泡體。另一方面,在吐出速度V較300kg/cm2‧小時大之情形下,於氣泡生成部之含有發泡劑的混練熔融樹脂因發熱而使氣泡破裂,而會變得容易使發泡倍率降低。此外,會有發泡體表面變得容易產生皺折狀的波紋,氣泡直徑變得不均勻,發泡體的表面平滑性降低之情形。吐出速度V係可藉由環形模等模具之氣泡生成部之剖面積及擠出樹脂質量(吐出量)進行適宜調節。
在此,含有發泡劑的混練熔融樹脂之吐出速度V(kg/cm2‧小時),係下式所定義之值:V=擠出樹脂質量/模具氣泡生成部剖面積‧小時。
上述擠出樹脂質量,係指從模具擠出之含有發泡劑的混練熔融樹脂之總質量。因此,上述擠出樹脂質量係熱塑性樹脂組成物(發泡劑除外之原料)與發泡劑之合計量。此外,上述擠出樹脂質量可以每小時之吐出量(kg/小時)表示。上述模具之氣泡生成部剖面積,係指模具之氣泡生成部之剖面積。上述式中之「小時」,係擠出含有發泡劑的混練熔融樹脂所需要的時間(惟,當以每小時的吐出量表示上述擠出樹脂質量時,「小時」為1)。
吐出速度V係以70至250kg/cm2‧小時為較佳,100至200kg/cm2‧小時為更佳。環形模D前的樹脂壓力,係以7MPa以上20MPa以下為較佳。以前述條件進行擠出發泡,係可提升樹脂成分的發泡性、將氣泡微細化,並可提高氣泡膜之強度。藉由該等條件,所得之發泡體進行二次加工時之加工性提升,例如,將該發泡體切片加工而得之片狀發泡體,係成為表面平滑性優異者。氣泡生成部之剖面積的調整方法,可列舉下述2種方法:改變模具之氣泡生成部之長度(為平模時)或口徑(外側模具的內徑)(為環形模時)之方法、改變模具之氣泡生成部的間隔(氣泡生成部之模具間的間隔)(為平模或環形模時)之方法。
模具前的樹脂壓力低於7MPa時,會在模具之氣泡生成部前就開始生成氣泡,而會有無法得到良好的 發泡體之情形。此外,模具前的樹脂壓力若變得高於20MPa,會有擠出機之負荷變得過高之情形。此外,模具前的樹脂壓力若變得高於20MPa,會有注入壓力變得過高而無法壓入發泡劑之情形。模具前的樹脂壓力,可藉由熔融樹脂黏度、擠出吐出量、環形模氣泡生成部剖面積而適宜調節。另外,熔融樹脂黏度可藉由調配用樹脂組成物的黏度、發泡劑之添加量、以及熔融樹脂溫度而適宜調節。
又,熔融樹脂溫度,係意指:以直接接觸含有發泡劑的混練熔融樹脂之方式所設置的熱電偶,對測定環形模D等模具前的樹脂壓力之直管模具測定含有發泡劑的混練熔融樹脂之溫度。
當熔融樹脂溫度係高於構成原料之聚烯烴系樹脂的融點10℃至20℃之範圍時,會提高發泡性,而為較佳。熔融樹脂溫度若接近聚烯烴系樹脂的融點時,聚烯烴系樹脂會開始結晶化,而會有黏度急遽地上昇使擠出條件變得不安定,使擠出機負荷上昇之情形。反之,若熔融樹脂溫度過高,則會有發泡後的樹脂固化跟不上發泡速度,而使發泡倍率無法充分地提升之情形。
聚烯烴系樹脂發泡片之製造,係可使用發泡劑。上述發泡劑並無特別限定,可使用各種公知的發泡劑。上述發泡,可列舉例如:丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、環戊烷、環戊二烯、正己烷、石油醚等烴;丙酮、甲基乙基酮等酮類;甲醇、乙醇、異丙醇等醇類;二甲基醚、二乙基醚、二丙基醚、甲基乙基醚等低沸 點之醚化合物;三氯單氟甲烷、二氯二氟甲烷等含鹵之烴;二氧化碳、氮、氨等無機氣體等。該等發泡劑可單獨使用,亦可將2種以上併用。
前述發泡劑之中,較佳為無機氣體,更佳為二氧化碳。就二氧化碳而言,藉由使用超臨界狀態、次臨界狀態、或經液化之二氧化碳,可得到具有較使用該等以外的形態之二氧化碳所得之傳統的樹脂發泡片更微細的氣泡之聚烯烴系樹脂發泡片。作為前述發泡劑,以使用超臨界狀態之二氧化碳為特佳。藉由使用超臨界狀態之二氧化碳,可使對樹脂成分之二氧化碳含浸量增加,可得到具有較藉由使用超臨界狀態以外的形態之二氧化碳所得之聚烯烴系樹脂發泡片更微細的氣泡之聚烯烴系樹脂發泡片。具有微細的氣泡之聚烯烴系樹脂發泡片,可提升其表面平滑性和柔軟性。又,二氧化碳係於31℃臨界溫度以上及7.4MPa之臨界壓力以上成為超臨界狀態。
壓入至擠出機內之發泡劑的量,可依聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度而適宜調整。惟,壓入至擠出機內之發泡劑若少,則會有聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度變高,輕量性及柔軟性降低之情形。另一方面,壓入至擠出機內之發泡劑若多,則會有壓入至擠出機內之發泡劑在模具內產生發泡,而在聚烯烴系樹脂發泡片中產生大的空隙之情形。因此,相對於聚烯烴系樹脂發泡片的樹脂原料(構成原料之樹脂成分)100質量份,發泡劑之量以1至10質量份為較佳,2至8質量份為更佳,3至6質量份又更佳。
聚烯烴系樹脂發泡片之原料中,亦可包含前述之氣泡核形成劑。
上述氣泡核形成劑之量若少,則會有難以增加聚烯烴系樹脂發泡片之氣泡數,聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑變大之情形。另一方面,上述泡核形成劑之量若多,則會有引起二次凝集、產生擠出發泡不良等情形。因此,相對於聚烯烴系樹脂發泡片的樹脂原料(構成原料之樹脂成分)100質量份,上述氣泡核形成劑之量係以0.01至15質量份為較佳,0.1至12質量份為更佳。
上述氣泡核形成劑亦可與聚烯烴系樹脂發泡片之其他成分混合,而作為原料混合物供至擠出機等發泡成形機內,亦可將上述氣泡核形成劑與聚烯烴系樹脂發泡片之其他成分分別供至擠出機內。此外,為了提升處理的容易性和防止粉體飛散造成的製造環境汚染,而且,為了提升在樹脂成分中的分散性,上述氣泡核形成劑係以預先與基材樹脂混合成形而作為母料供至擠出機內為較佳。上述母料,通常係藉由在熱塑性之基材樹脂以高濃度摻入上述氣泡核形成劑並捏合而成為粒狀而可得到。上述基材樹脂係與包含其他的添加劑的母料之相關說明相同。
此外,如前所述,藉由擠出發泡成形法製造聚烯烴系樹脂發泡片後,較佳為將用前述擠出發泡成形法所得之聚烯烴系樹脂發泡片的至少1面之表皮切斷或切削(切片加工)。藉此,由聚烯烴系樹脂發泡片之至少1面取除外觀密度較聚烯烴系樹脂發泡片的內部高的表皮,而可 使氣泡剖面露出於上述之至少1面的全面。藉由如此操作,可得到厚度精度、表面平滑性優異,且更為柔軟而與黏著劑之接著性優異之聚烯烴系樹脂發泡片。
此外,亦可將聚烯烴系樹脂發泡片兩面(表面及內面)之表皮進行切斷或切削。藉此,由聚烯烴系樹脂發泡片的兩面取除外觀密度較聚烯烴系樹脂發泡片的內部高的表皮,而可使氣泡剖面露出於上述兩面的全面。氣泡剖面露出於上述兩面的全面之聚烯烴系樹脂發泡片,可適合使用作為黏著膠帶用基材及密封材料用基材。
切斷或切削表皮的方法係可使用公知之切片方法等,例如,可採用以切割器或分割機(splitting machine)將表皮切斷之方法、用噴砂切削表皮之方法等。因為聚烯烴系樹脂發泡片係以前述的樹脂組成物構成,故在切斷和切削等方面之加工性優異。
如步驟溫度、步驟壓力、步驟時間及製造設備之其他的製造條件,係依使用原料等適宜設定。此外,只要可得到所期望之物性,係可單獨使用原料,亦可將複數原料組合使用。
本發明之製造方法,係可製造前項所說明之本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之擠出發泡成形法之一例,為可容易地製造本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之方法。惟,本發明之製造方法亦可利用於製造本發明之聚烯烴系樹脂發泡片以外的聚烯烴系樹脂發泡片。
本發明之製造方法係聚烯烴系樹脂發泡片 之製造方法,其係將含有熔體流動速率為0.2至5g/10分鐘的範圍之聚丙烯系樹脂100質量份、與熔體流動速率為0.2至15g/10分鐘的範圍之聚乙烯系塑性體25至400質量份之聚烯烴系樹脂組成物,與作為發泡劑之超臨界狀態之二氧化碳氣體於擠出機內一同進行熔融混練,並將所得之混練物從前述設置於擠出機前端之模具進行擠出發泡,而得到聚烯烴系樹脂發泡片。
亦即,本發明之製造方法,係使用先前說明之可製造本發明的聚烯烴系樹脂發泡片之擠出發泡成形法中之含有:熔體流動速率為0.2至5g/10分鐘的範圍之聚丙烯系樹脂20至80質量%、熔體流動速率為0.2至15g/10分鐘的範圍之聚乙烯系塑性體20至80質量%之聚烯烴系樹脂組成物,作為上述樹脂成分,並使用超臨界狀態之二氧化碳氣體作為上述發泡劑。而且,本發明之製造方法,係藉由將上述聚烯烴系樹脂組成物與上述超臨界狀態之二氧化碳氣體一同於擠出機內進行熔融及混練,並將所得之混練物從上述設置於擠出機前端之模具擠出發泡,而得到聚烯烴系樹脂發泡片。又,關於本發明之製造方法之第1態樣之擠出機的例子及較佳態樣、模具的例子及較佳態樣、擠出發泡之較佳條件、發泡劑(二氧化碳)之較佳量、氣泡核形成劑的例子、氣泡核形成劑之較佳量、擠出發泡後之切斷或切削等,係與先前所說明之可製造本發明之聚烯烴系樹脂發泡片的擠出發泡成形法相同。
上述製造方法所使用之聚丙烯系樹脂,係具 有0.2至5g/10分鐘的範圍之熔體流動速率(MFR)。
上述製造方法所使用之聚丙烯系樹脂之熔體流動速率未達0.2g/10分鐘時,會有擠出機之負荷變大、生產性降低、或是包含發泡劑(二氧化碳氣體)之經熔融的聚烯烴系樹脂組成物會變得無法在模具內順暢地流動,在所得之聚烯烴系樹脂發泡片的表面發生不均而使外觀變差之情形。
上述製造方法所使用之聚丙烯系樹脂之熔體流動速率較5g/10分鐘大時,模具(例如環形模)前的樹脂壓力會降低,模具中需生成氣泡的部分(例如環形模之氣泡生成部)之樹脂壓力(聚烯烴系樹脂組成物之壓力)亦會降低,故會導致在模具中需生成氣泡的部分之前即生成氣泡,而由於在模具中需生成氣泡的部分之較接近出口側的部分(例如環形模之發泡體成形部)急遽地發生消泡,因此會有發泡性降低之情形。其結果係所得之聚烯烴系樹脂發泡片的外觀變差,或是變得無法得到聚烯烴系樹脂發泡片。
關於上述聚丙烯系樹脂之例及較佳態樣,係如「聚丙烯系樹脂」一段所述,只要具有上述範圍之熔體流動速率,其構成即無特別限定。上述聚丙烯系樹脂之熔體流動速率範圍,係以0.2至4g/10分鐘的範圍為更佳,上述製造方法所使用之聚丙烯系樹脂之熔體流動速率的範圍,係以0.3至3.5g/10分鐘的範圍又更佳。
當單獨使用一種聚丙烯系樹脂時,聚丙烯系樹脂之熔體流動速率係指以後述測定方法測得之該樹脂之 熔體流動速率。
此外,當將二種以上聚丙烯系樹脂混合使用時,聚丙烯系樹脂之熔體流動速率,係指以後述測定方法分別測定各聚丙烯系樹脂之熔體流動速率,並由各者之熔體流動速率之值依下述方式算出者。
亦即,當聚丙烯系樹脂為n種類的聚丙烯系樹脂(聚丙烯系樹脂1至n)之混合物時,係將聚丙烯系樹脂1之熔體流動速率設為MFR1、將聚丙烯系樹脂2之熔體流動速率設為MFR2、...將聚丙烯系樹脂n之熔體流動速率設為MFRn,並且將混合物中之聚丙烯系樹脂1之含有率設為C1、混合物中之聚丙烯系樹脂2之含有率設為C2、...將混合物中之聚丙烯系樹脂n之含有率設為Cn。又,聚丙烯系樹脂1至n之各者的含有率,係將聚丙烯系樹脂1至n之各者的質量除以混合物(聚丙烯系樹脂1至n全体)的質量而得者。而且,聚丙烯系樹脂之熔體流動速率,係藉由下式算出:熔體流動速率(g/10分鐘)=(MFR1)C1×(MFR2)C2×...×(MFRn)Cn
上述製造方法係可得到包含聚乙烯系塑性體之聚烯烴系樹脂發泡片者,故可維持聚烯烴系樹脂發泡片之柔軟性,同時導入合適的拉伸強度及與黏著劑之接著性。
上述製造方法所使用之聚乙烯系塑性體,係具有0.2至15g/10分鐘的範圍之熔體流動速率。
上述製造方法所使用之聚乙烯系塑性體之熔體流動速率未達0.2g/10分鐘時,擠出機的負荷會變大、生產性降低,或是包含發泡劑(二氧化碳氣體)之經熔融的聚烯烴系樹脂組成物變得無法順暢地在模具內流動,在所得之聚烯烴系樹脂發泡片的表面發生不均而有外觀變差之情形。
上述製造方法所使用之聚乙烯系塑性體之熔體流動速率大於15g/10分鐘時,模具(例如環形模)前的樹脂壓力會降低,模具中需生成氣泡的部分(例如環形模之氣泡生成部)之樹脂壓力亦會降低,故會導致在模具中需生成氣泡的部分前即生成氣泡,在模具中之需生成氣泡的部分較接近出口側的部分(例如環形模之發泡體成形部)急遽地發生消泡,而有發泡性降低之情形。其結果係所得之聚烯烴系樹脂發泡片的外觀變差,或是變得無法得到聚烯烴系樹脂發泡片。
上述聚乙烯系塑性體之例及較佳態樣,係如「聚乙烯系塑性體」一段所述,惟、上述聚乙烯系塑性體之熔體流動速率的範圍係以0.3至15g/10分鐘的範圍為更佳,上述聚乙烯系塑性體之熔體流動速率的範圍係以0.5至13g/10分鐘的範圍又更佳。
上述製造方法之聚丙烯系樹脂及聚乙烯系塑性體之使用比例,若設樹脂成分為100質量%,則分別為20至80質量%及20至80質量%。
聚乙烯系塑性體較20質量%少時,聚烯烴 系樹脂發泡片之硬度會過度上升,而會有無法得到柔軟性良好之聚烯烴系樹脂發泡片、或無法看到提升聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之接著性的效果之情形。聚乙烯系塑性體較80質量%多時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度降低,會有無法得到拉伸強度良好的聚烯烴系樹脂發泡片之情形。樹脂成分中,聚乙烯系塑性體之含量係以25質量%以上為更佳,此外,以70質量%以下又更佳。樹脂成分中,聚乙烯系塑性體之含量係以30質量%以上更佳,此外,係以未達50質量%又更佳。
上述製造方法所使用之聚烯烴系樹脂組成物,亦可進一步含有熱塑性彈性體。藉由含有熱塑性彈性體,可維持柔軟性等,同時使擠出時的成形條件變得較廣。
當本發明之聚烯烴系樹脂發泡片包含聚丙烯系樹脂、聚乙烯系塑性體與熱塑性彈性體作為樹脂成分時,相對於樹脂成分,熱塑性彈性體之含量係以5至40質量%為較佳。當熱塑性彈性體之含量較5質量%少時,會有無法得到使用熱塑性彈性體而有的效果之情形。另一方面,當熱塑性彈性體之含量較40質量%多時,聚烯烴系樹脂發泡片的硬度會過度降低,而無法得到所期望之拉伸強度。此外,於該情形下,會有聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之接著性的提升效果不充分之情形。熱塑性彈性體之含量之更佳範圍係10至30質量%。
上述製造方法所使用之聚烯烴系樹脂組成物,亦可包含聚丙烯系樹脂、聚乙烯系塑性體及熱塑性彈 性體以外之其他的樹脂成分。聚烯烴系樹脂組成物中,聚丙烯系樹脂、聚乙烯系塑性體及熱塑性彈性體之合計量所佔的比例,係以70質量%以上為較佳,80質量%以上為更佳。
作為此種其他的樹脂成分,除了聚丙烯系樹脂、聚乙烯系塑性體及熱塑性彈性體以外,可列舉如以烯烴均聚物或烯烴系聚合性單體作為主成分,而與可和烯烴系聚合性單體共聚之其他單體之共聚物。
作為上述之其他樹脂成分,更具體而言,可列舉例如:分枝鏈狀低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚合物。只要不影響所期望之物性,上述其他的樹脂成分係可單獨使用,亦可將2種以上併用。
上述製造方法係使用超臨界狀態之二氧化碳作為發泡劑。藉由使用超臨界狀態之二氧化碳,可使對聚烯烴系樹脂組成物之二氧化碳含浸量增加,而可得到具有較使用超臨界狀態以外的形態之二氧化碳所得之聚烯烴系樹脂發泡片更微細的氣泡之發泡體。具有微細的氣泡之聚烯烴系樹脂發泡片,可使其表面平滑性和柔軟性提升。
上述熱塑性彈性體之例及較佳態樣,係如「熱塑性彈性體」一段所述,惟上述熱塑性彈性體之熔體流動速率係以0.2至15g/10分鐘的範圍為較佳。上述熱塑性彈性體之熔體流動速率超出上述範圍時,會有發生與上述聚丙烯系樹脂之熔體流動速率超出0.2至5g/10分鐘的範 圍時相同的壞處之情形。
依據本發明之製造方法,可得到外觀密度為30至100kg/m3,且平均氣泡直徑為0.02至0.2mm之加工性優異之聚烯烴系樹脂發泡片。依據上述製造方法,可得到滿足上述要素之聚烯烴系樹脂發泡片,其係厚度為1至5mm者。依據上述製造方法,可得到例如滿足上述要素之聚烯烴系樹脂發泡片,其係氣泡剖面露出表面全面者。此外,依據上述製造方法,可得到具有半獨立半連續氣泡構造或連續氣泡構造之聚烯烴系樹脂發泡片。
<聚烯烴系樹脂發泡片之用途>
本發明之聚烯烴系樹脂發泡片、或依據本發明之製造方法而得之聚烯烴系樹脂發泡片,其相對於傳統聚烯烴系樹脂發泡片,係維持幾乎為相同程度之充分的柔軟性,且可提升拉伸特性及與黏著劑之接著性。因此,上述聚烯烴系樹脂發泡片可適合使用作為構成黏著膠帶之黏著膠帶用基材(黏著膠帶基材)、及構成密封材料之密封材料用基材。
本發明之黏著膠帶係包含:上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材、配置於上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材的至少一面上之黏著劑。此外,可實現使用本發明之密封材料用基材之密封材料。因上述黏著膠帶及密封材料係使用本發明之聚烯烴系樹脂發泡片,故相對於傳統的黏著膠帶及密封材料,係可維持幾乎相同程度之充分的柔軟性,並且可提升拉伸特性、及黏著膠帶用基材或 密封材料用基材與黏著劑之接著性。此外,藉由使用本發明之聚烯烴系樹脂發泡片,可提供一種與黏附物的黏附面之追隨性、緩衝性及密封性優異,且在剝離時不易破裂之高品質的黏著膠帶及密封材料。
此種黏著膠帶及密封材料可適合使用於液晶電視和行動電話等電子機器用途。
構成上述黏著膠帶之聚烯烴系樹脂發泡片(黏著膠帶基材用發泡體、或密封基材用發泡體),係以包含前述之特定比例的乙烯系塑性體作為樹脂成分為較佳。此種情形下,聚烯烴系樹脂發泡片與樹脂成分為包含聚烯烴系樹脂與熱塑性彈性體之傳統的聚烯烴系樹脂發泡片相比,其與黏著劑之接著性將提升。因此,聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之間不易發生剝離,可防止從黏附物剝離黏著膠帶時黏著劑殘留於黏附物之情形。所以,亦可使黏著膠帶所用的黏著劑之選擇範圍變得較廣。
上述黏著膠帶係可藉由在上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材之至少一面上積層黏著劑之層(黏著劑層)而製造。更具體而言,上述黏著膠帶可以下述方法製造:將黏著劑直接塗佈在上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材之至少一面上,形成黏著劑之層,再於所形成之黏著劑之層之表面積層例如塗佈有聚矽氧(silicone)之剝離紙之方法;在剝離紙上形成黏著劑之層,並將剝離紙之形成有黏著劑層之面貼附於上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材之至少一面之方法;更簡便之方法,係將市售的雙 面黏著膠帶之一黏著面(形成有黏著劑之層的面)貼附於上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材之至少一面之方法等。
又,本發明之黏著膠帶亦可為在上述黏著膠帶用基材或密封材料用基材之兩面(表面及內面)上配置有黏著劑之雙面黏著膠帶。此外,上述雙面黏著膠帶,較佳為在切斷或切削表面及內面之表皮而成之聚烯烴系樹脂發泡片的表面及內面具備黏著劑層者。
上述黏著劑之層的厚度若過厚,自黏附物剝離上述黏著膠帶時,黏著劑將易於殘留在黏附物上,會有難以調整上述黏著膠帶的位置之情形。另一方面,上述黏著劑之層的厚度若過薄,則會有上述黏著膠帶無法維持充分的黏著力之情形。因此,上述黏著劑之層的厚度係以5至100μm為較佳,8至50μm為更佳,10至40μm又更佳。
上述黏著膠帶所使用之黏著劑,係可使用一般使用之公知的黏著劑。上述黏著劑可列舉例如:橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、聚酯系黏著劑、胺酯系黏著劑、聚醯胺系黏著劑、乙烯基烷基醚系黏著劑、氟系黏著劑等。該等黏著劑係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。作為上述黏著劑,較佳為與本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之接著性優異、對黏附物之接著性及剝離性的調整容易之丙烯酸系黏著劑,更佳係以(甲基)丙烯酸烷基酯為主成分之丙烯酸系黏著劑。本發明中,(甲 基)丙烯酸意指丙烯酸或甲基丙烯酸。
(實施例)
以下藉由實施例及比較例更具體地說明本發明,惟本發明不限定於該等實施例。
(聚丙烯系樹脂、聚乙烯系塑性體、及熱塑性彈性體之熔體流動速率)
聚丙烯系樹脂、聚乙烯系塑性體、及熱塑性彈性體之熔體流動速率之熔體質量流動速率(melt mass-flow rate)(以下,係適當簡略記為「MFR」),係使用東洋精機製作所股份有限公司製之「SEMI-AUTO MELT INDEXER 2A」(商品名),依JIS K 7210:1999「塑膠-熱塑性塑膠之熔體質量流動速率(MFR)及熔體體積流動速率(melt volume-flow rate)(MVR)之試驗方法」之B法所記載之方法進行測定。聚丙烯系樹脂及熱塑性彈性體之MFR之測定條件係:試料質量3至8g、預熱時間270秒、荷重保持時間30秒、試驗溫度230℃、試驗荷重21.18N。聚乙烯系塑性體之MFR測定條件係:試料之質量3至8g、預熱時間270秒、荷重保持時間30秒、試驗溫度190℃、試驗荷重21.18N。試料之試驗次數為3次,3次測定值的平均為熔體質量流動速率(g/10分鐘)之值。
(聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度)
聚烯烴系樹脂發泡片之外觀密度係依JIS K 7222:2005「發泡塑膠及橡膠-外觀密度之求法」記載之方法進行測定。亦即,將具有100cm3以上的體積之試驗片以 不使該材料原本的單元構造變化之方式切斷,測定該被切斷的試驗片之質量,並藉由下式算出外觀密度:外觀密度(kg/m3)=(試驗片質量(g)/試驗片體積(mm3))×106
測定用的試驗片,係藉由從成形後經過72小時以上之試料(聚烯烴系樹脂發泡片)切取35cm×100cm之斷片,並將該斷片於溫度23±2℃、濕度50±5%的環境條件放置16小時以上,而調節狀態者。
(聚烯烴系樹脂發泡片之厚度)
聚烯烴系樹脂發泡片之厚度係於片寬度方向(TD方向)以30mm之間隔測定12個點之厚度,再算出其平均值。厚度測定器φ係以10mm之尺寸來測定聚烯烴系樹脂發泡片之厚度。聚烯烴系樹脂發泡片之厚度測定所使用之測定裝置,可使用Mitsutoyo(三豐)股份有限公司製之厚度規(thickness gauge)(型號「NO.547-301」)。
(聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑)
聚烯烴系樹脂發泡片之平均氣泡直徑係以下述之試驗方法進行測定。用掃描式電子顯微鏡(日立製作所股份有限公司製「S-3000N」或股份有限公司日立先端科技公司製「S-3400N」將聚烯烴系樹脂發泡片從寬度方向中央部沿MD方向(擠出方向)、TD方向(垂直於擠出方向之寬度方向)切出的剖面擴大20至100倍並進行攝影,印刷所拍攝的圖像。此時,在所印刷之攝影圖像上描繪60mm的直線,並以使存在於直線上之氣泡數成為10至20個程度 的方式,調整前述掃描式電子顯微鏡的擴大倍率。將所拍攝的圖像在A4紙上各印出4張圖像,並由在平行於MD方向之一任意的直線、平行於TD方向之一任意的直線、及MD方向及垂直於TD方向的VD方向之一任意的直線(任一直線皆為長度60mm)上之氣泡數,藉由下式算出氣泡的平均弦長(t)。
平均弦長t(mm)=60/(氣泡數×印刷之攝影圖像的倍率)
惟,當試驗片的厚度薄,無法計算在VD方向之60mm長度份的氣泡數時,係計算在30mm或20mm份之氣泡數,再換算為60mm份之氣泡數。就任意的直線而言,係儘可能地使該任意的直線僅以接點與氣泡相接。當任意的直線僅以接點與氣泡相接時,其氣泡數係包含於直線上之氣泡數中。計測係於各個方向分別計測6處。
所印刷之攝影圖像的倍率,係以Mitsutoyo股份有限公司製「數位式卡尺(DIGIMATIC CALIPER)」將所印刷之攝影圖像上之比例尺計測至1/100mm單位,並藉由下式求出:所印刷之攝影圖像的倍率=比例尺實測值(mm)/比例尺之表示值(mm)。
而且,藉由下式算出各方向之氣泡直徑d:d(mm)=t/0.616。
另外,將該等氣泡直徑之算術平均作為平均氣泡直徑。亦即,藉由下式算出平均氣泡直徑:平均氣泡直徑(mm)=(dMD+dTD+dVD)/3
其中,dMD:MD方向之氣泡直徑(mm)
dTD:TD方向之氣泡直徑(mm)
dVD:VD方向之氣泡直徑(mm)。
(聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度及降伏點(最大點)延伸)
聚烯烴系樹脂發泡片之拉伸強度及降伏點(最大點)延伸係以如下之方式測定。首先,用JIS K 6251:2010所規定之啞鈴(dumbbell)狀3號沖壓刀具,從聚烯烴系樹脂發泡片分別沖壓5片之以聚烯烴系樹脂發泡片的流動方向(MD方向(擠出方向))及寬度方向(TD方向)為長度方向之試驗片。將各試驗片於溫度23±2℃、濕度50±5%的環境下進行16小時以上之狀態調節後,在狀態調節環境下使用TENSILON萬能試驗機(型號「UCT-10T」、ORIENTEC股份有限公司製)及萬能試驗機數據處理軟體(商品名「UTPS-STD」、Soft Brain股份有限公司製),以50mm為初期的夾持具距離,以500mm/分鐘之試驗速度,測定力及夾持具間的距離。並且,依JIS K 6251:2010所規定之方法算出拉伸強度。亦即,藉由下式算出拉伸強度TS(MPa):TS=Fm/Wt
其中,TS:拉伸強度(MPa)
Fm:最大之力(N)
W:沖壓刀具之平行部分之寬度(mm)
t:平行部分之厚度(mm)。
惟,降伏點(最大點)延伸Ey(%),係由初期及於降伏點y之夾持具間之距離,藉由下式算出: Ey=(Ly-L0)/L0×100
其中,Ly:於降伏點y之夾持具間之距離(mm)
L0:初期之夾持具間之距離(mm)。
降伏點y係拉伸應力成為最大值(拉伸強度)之時間點(最大點)。
(聚烯烴系樹脂發泡片壓縮50%時之壓縮強度)
聚烯烴系樹脂發泡片壓縮50%時之壓縮強度,係使用TENSILON萬能試驗機(型號「UCT-10T」、ORIENTEC股份有限公司製)及萬能試驗機數據處理軟體(商品名「UTPS-STD」、Soft Brain股份有限公司製)進行測定。聚烯烴系樹脂發泡片的試驗片尺寸係長50mm×寬50mm×厚度2mm,壓縮速度係1mm/分鐘(每1分鐘之壓縮板的移動速度係儘可能為接近試驗片厚度之50%之速度)。當試驗片之厚度為2mm以上時,係直接使用試驗片進行測定;當試驗片之厚度未達2mm時,係以使總計之厚度成為約2mm之方式,將複數個試驗片重疊而進行測定。壓縮試驗片,當試驗片之厚度成為初始試驗片厚度之50%時,測定壓縮強度。試驗片之個數為3個。試驗片係於溫度23±2℃、濕度50±5%之環境下進行狀態調節16小時以上後,於溫度23±2℃、濕度50±5%之環境下進行測定。
壓縮50%時之壓縮強度,係藉由下式算出:σm=Fm/A0×103
其中,σm:壓縮50%時之壓縮強度(kPa)
Fm:在變形率50%以內所達之最大之力(N)
A0:試驗片之初始剖面積(mm2)。
(聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度)
聚烯烴系樹脂發泡片之撕裂強度(撕裂強度),係依JIS K6767:1999「發泡塑膠-聚乙烯-試驗方法」,使用TENSILON萬能試驗機(型號「UCT-10T」、ORIENTEC股份有限公司製)及萬能試驗機數據處理軟體(商品名「UTPS-STD」、Soft Brain股份有限公司製),並使用JIS K6767:1999所規定之試驗片進行測定。試驗速度為500mm/分鐘、夾頭(chuck)間隔為50mm。試驗片,係從聚烯烴系樹脂發泡片分別沖壓5片之以聚烯烴系樹脂發泡片的流動方向(MD方向)及寬度方向(TD方向)為長方向者,且該等試驗片係於溫度23±2℃、濕度50±5%之環境下經狀態調節16小時以上者。狀態調節後,試驗片之測定係於溫度23±2℃、濕度50±5%之環境下進行。
撕裂強度係藉由下式算出:撕裂強度(N/cm)=最大荷重(N)/試驗片厚度(cm)。
(聚烯烴系樹脂發泡片之連續氣泡率)
聚烯烴系樹脂發泡片之連續氣泡率係依ASTM D-2856-87進行測定。具體而言,係使用島津製作所股份有限公司製之環式自動密度計,測定試驗片(長50mm×寬50mm×厚度100mm)之體積V。此外,從試驗片的外形算出試驗片之外觀體積V0。將體積V及V0代入下式,算出連續氣泡率:連續氣泡率(%)=(V0-V)/V0×100。
試驗片係使用從聚烯烴系樹脂發泡片切出複數片長50mm、寬50mm之片狀試樣,並將切出的試樣疊合成厚度約100mm者。又,試驗片係以試驗片彼此間儘可能無隙縫之方式層疊成為約100mm之厚度。
[實施例1]
首先,於聚丙烯樹脂(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「Primepolypro(註冊商標)E110G」、MFR:0.3g/10分鐘)70質量%中,添加聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T、MFR:2.2g/10分鐘、密度:0.88g/cm3」)30質量%,調製調配用樹脂組成物(聚烯烴系樹脂組成物)。於上述調配用樹脂組成物100質量份中,混合含有作為氣泡核形成劑之平均粒子徑13μm的滑石70質量%之母料10質量份,與顏料(碳黑)10質量份,調製聚烯烴系樹脂發泡用組成物。
準備在口徑65mm之第一擠出機前端連接口徑75mm之第二擠出機而成之串列式擠出機,並在第二擠出機的前端裝設第1圖所示之環形模D。第二擠出機前端所裝設的環形模D之氣泡生成部2之模具口徑為φ 36mm、環形模D之氣泡生成部2之間隔為0.25mm(氣泡生成部2之剖面積:0.283cm2)、發泡體成形部1之出口部間隔為3.4mm、發泡體成形部1之出口部之模具口徑為φ 70mm。
於該串列式擠出機之第一擠出機處,將上述聚烯烴系樹脂發泡用組成物供給至第一擠出機進行熔融混 練。在第一擠出機之擠出方向的途中位置,將作為發泡劑之超臨界狀態的二氧化碳4.2質量份壓入第一擠出機內,使熔融狀態的聚烯烴系樹脂發泡用組成物與二氧化碳於第一擠出機內均勻地混合混練,得到含發泡劑之熔融樹脂組成物。之後,將該含發泡劑之熔融樹脂組成物從第一擠出機連續供給至第二擠出機,並在第二擠出機內將含發泡劑之熔融樹脂組成物一邊進行熔融混練一邊冷卻至適於發泡的樹脂溫度。
之後,以從前述規格的環形模D之吐出量(擠出量)為30kg/小時(吐出速度(擠出速度)V=109kg/cm2‧小時)、熔融樹脂溫度為179℃、環形模D前的樹脂壓力(熔融樹脂組成物之壓力)為11MPa之條件,將熔融樹脂組成物擠出發泡,於環形模D之發泡體成形部1成形為圓筒狀的發泡體(聚烯烴系樹脂發泡用組成物的發泡體),將所成形的圓筒狀發泡體加至冷卻之心軸(mandrel)上,同時以通氣方式對該發泡體的外面吹拂空氣,進行冷卻成形。藉由切割器,從心軸上的一點切開圓筒狀的發泡體,得到厚度2mm的聚烯烴系樹脂發泡片。
藉由前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係未產生波紋、且表面平滑性優異者。又,前述波紋意指:為了吸收從環形模放出之發泡體因體積膨脹造成之圓周方向的線性膨脹份,而起波成為多數個山谷狀之起伏。
將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工(切斷或切削表皮),除去聚烯烴系樹脂 發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率88%、厚度0.7mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[實施例2]
聚丙烯樹脂(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「Primepolypro(註冊商標)E110G」)的使用量變更為60質量%,聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T」)的使用量變更為40質量%,並以熔融樹脂溫度178℃、環形模D前的樹脂壓力8MPa的條件進行擠出發泡以外,係以與實施例1相同之方式,得到厚度2.1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係未產生波紋且表面平滑性優異者。
將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率93%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[實施例3]
將實施例2所得之厚度2.1mm之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率93%、厚度0.5mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[實施例4]
除了使用聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商 標)KS571」、MFR:12g/10分鐘、密度:0.907g/cm3),以取代聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T」),並將環形模D前的樹脂壓力變更為11MPa以外,係以與實施例2相同之方式,得到厚度1.9mm之聚烯烴系樹脂發泡片。藉由前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係未產生波紋且表面平滑性優異者。
將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率88%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[實施例5]
除了使用聚丙烯樹脂(Borealis公司製,商品名「Daploy WB135H MS」、MFR:2.4g/10分鐘),以取代聚丙烯樹脂(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「Primepolypro(註冊商標)E110G」),並將熔融樹脂溫度變更為177℃,環形模D前的樹脂壓力變更為9MPa以外,係以與實施例2相同之方式,得到厚度2.0mm之聚烯烴系樹脂發泡片。藉由前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係未產生波紋且表面平滑性優異者。
將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率89%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[實施例6]
除了將聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T」)的使用量變更為20質量%、於調配用樹脂組成物中加入非交聯乙烯-丙烯-二烯共聚物彈性體之熱塑性彈性體(三菱化學股份有限公司製,商品名「Thermorun(註冊商標)Z101N」、MFR:11g/10分鐘)20質量%,並將熔融樹脂溫度變更為177℃,將環形模D前的樹脂壓力變更為10MPa以外,係以與實施例2相同之方式,得到厚度1.9mm之聚烯烴系樹脂發泡片。藉由前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係未產生波紋且表面平滑性優異者。
將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率88%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[實施例7]
除了使用聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNELU KS571」、MFR:12g/10分鐘、密度:0.907g/cm3)以取代聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T」),使用熱塑性彈性體(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「PrimeTPO(註冊商標)R110E」、MFR:1.5g/10分鐘)以取代熱塑性彈性體(三菱化學股份有限公司製,商品名「Thermorun(註冊商 標)Z101N」、MFR:11g/10分鐘),並將熔融樹脂溫度變更為178℃、環形模D前的樹脂壓力變更為12MPa以外,係以與實施例6相同之方式,得到厚度1.9mm之聚烯烴系樹脂發泡片。藉由前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係未產生波紋且表面平滑性優異者。
將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率88%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[比較例1]
除了使用聚丙烯樹脂(日本聚丙烯股份有限公司製,商品名「Newstren(註冊商標)S H 9000」、MFR:0.3g/10分鐘)以取代聚丙烯樹脂(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「Primepolypro(註冊商標)E110G」),使用非交聯乙烯-丙烯-二烯共聚物彈性體之熱塑性彈性體(三菱化學股份有限公司製,商品名「Thermorun(註冊商標)Z101N」、MFR:11g/10分鐘)以取代聚乙烯系塑性體,並將熔融樹脂溫度變更為176℃,環形模D前的樹脂壓力變更為9.8MPa以外,係以與實施例2相同之方式,得到厚度2.1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
將藉由前述方法所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率90%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[比較例2]
除了使用非交聯乙烯-丙烯-二烯共聚物彈性體之熱塑性彈性體(三菱化學股份有限公司製,商品名「Thermorun(註冊商標)Z101N」、MFR:11g/10分鐘)以取代聚乙烯系塑性體,並將熔融樹脂溫度變更為179℃,環形模D前的樹脂壓力變更為8.6MPa以外,係以與實施例2相同之方式,得到厚度2.5mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
藉由前述方法將所得之聚烯烴系樹脂發泡片的兩面以分割機進行切片加工,除去聚烯烴系樹脂發泡片兩面之表皮,得到兩面經切片加工而露出氣泡剖面之連續氣泡率85%、厚度1mm之聚烯烴系樹脂發泡片。
[比較例3]
除了使用聚丙烯樹脂(日本聚丙烯股份有限公司製,商品名「NEWFOAMER FTS3000」、MFR:10g/10分鐘)以取代聚丙烯樹脂(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「Primepolypro(註冊商標)E110G」),並將熔融樹脂溫度變更為176℃,將環形模D前的樹脂壓力變更為13MPa以外,係以與實施例2相同之方式進行擠出發泡,但未能片狀化。
[比較例4]
除了使用聚丙烯樹脂(日本聚丙烯股份有限公司製,商品名「NEWFOAMER FTS3000」、MFR:10g/10分鐘)以取代聚丙烯樹脂(普瑞曼聚合物股份有限公司製,商品名「Primepolypro(註冊商標)E110G」),並將熔融樹脂 溫度變更為177℃,將環形模D前的樹脂壓力變更為12MPa以外,係以與比較例2相同之方式進行擠出發泡,但未能片狀化。
[比較例5]
除了使用聚乙烯系塑性體(The Dow Chemical Company製,商品名「VERSIFY(註冊商標)4301」、MFR:25g/10分鐘、密度:0.868g/cm3)以取代聚乙烯系塑性體(Japan Polyethylene股份有限公司製,商品名「KERNEL(註冊商標)KS240T」),並將熔融樹脂溫度變更為177℃,將環形模D前的樹脂壓力變更為9MPa以外,係以與實施例2相同之方式進行擠出發泡,但未能片狀化。
(聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之接著性(黏著力)之評估(剝離試驗))
本說明書中,聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之剝離試驗,係將市售的雙面黏著膠帶(住友3M股份有限公司製,丙烯酸系黏著劑之雙面黏著膠帶,商品名「9415PC」)裁切為寬度20mm、長度150mm者,以質量2kg的橡膠輥來回1次之方式,貼合於各實施例及比較例1、2所得之聚烯烴系樹脂發泡片的一面。將貼合有雙面黏著膠帶之聚烯烴系樹脂發泡片在溫度23℃、濕度50%的條件下靜置30分鐘後,用ORIENTEC公司製TENSILON萬能試驗機(型號「UCT-10T」)以試驗速度300mm/分鐘、剝離距離120mm於聚烯烴系樹脂發泡片與黏著劑之間進行180度剝離試驗,測定剝離強度。亦即,以聚烯烴系樹脂發泡片對 雙面黏著膠帶之180°拉拔黏著力(N/20mm)作為剝離強度,藉由該剝離強度評估黏著劑與聚烯烴系樹脂發泡片之接著性。
(聚烯烴系樹脂發泡片上的黏著劑與聚碳酸酯板在剝離後之殘糊評估)
本說明書中,係於各實施例及比較例1、2所得之聚烯烴系樹脂發泡片的一面貼合市售的雙面黏著膠帶(住友3M股份有限公司製,丙烯酸系黏著劑之雙面黏著膠帶,商品名「9415PC」),以製造黏著膠帶(黏著片)。將所得之黏著片裁切為寬度20mm、長度150mm,以質量2kg的橡膠輥來回1次之方式,貼合於聚碳酸酯板,並在溫度23℃、濕度50%之條件下靜置30分鐘後,用ORIENTEC公司製TENSILON萬能試驗機(型號「UCT-10T」)以試驗速度300mm/分鐘、剝離距離120mm於聚烯烴系樹脂發泡片與聚碳酸酯板之間進行180度剝離試驗。之後,以目視進行聚碳酸酯板上之黏著劑殘留(殘糊)的確認。無殘糊者為「○」,而確認到殘糊者,相對於黏著片面積(寬度20mm×長度150mm),殘糊面積未達5%者為「△」,殘糊面積達5%以上者為「×」。
以下,於表1表示實施例及比較例所得之聚烯烴系樹脂發泡片之評估結果。
由以上評估結果可知,實施例1至7所得之聚烯烴系樹脂發泡片與比較例1及2所得之聚烯烴系樹脂發泡片相比,係表現優異的拉伸強度及撕裂強度。此外,實施例1至7所得之聚烯烴系樹脂發泡片與比較例1及2所得之聚烯烴系樹脂發泡片相比,亦於拉伸試驗表現優異的降伏點延伸。另外,實施例1至7所得之聚烯烴系樹脂發泡片與比較例1、2所得之聚烯烴系樹脂發泡片相比,尚表現優異的與黏著劑之接著性(剝離強度)。此外,實施例1至7所得之聚烯烴系樹脂發泡片係表現出具有與比較例所得之聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性(壓縮50%時之壓縮強度充分為低之特性)。
具體而言,使用熔體流動速率較5g/10分鐘高之聚丙烯系樹脂之比較例3及4的方法,以及使用熔體流動速率較15g/10分鐘高之聚乙烯系塑性體之比較例5的方法,係未能片狀化,而無法得到聚烯烴系樹脂發泡片。相對於此,本發明之實施例1至10之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法係可以與傳統的聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法相同之方式進行片狀化,而可得到聚烯烴系樹脂發泡片。
此外,實施例1至7所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係維持與比較例1及2所得之聚烯烴系樹脂發泡片幾乎相同程度之充分的柔軟性,同時,提升了由含聚烯烴系樹脂與熱塑性彈性體之樹脂成分構成的傳統聚烯烴系樹脂發泡片為較差之片延伸。另外,傳統的連續氣泡率高之發泡片之拉伸強度和撕裂強度較弱,加工時之處理性差, 但實施例1至7所得之聚烯烴系樹脂發泡片,係維持高連續氣泡率之狀態,而該等之拉伸強度及撕裂強度均經提升者。
因此,可知本發明之聚烯烴系樹脂發泡片可適合使用作為黏著膠帶及密封材料之基材。
(產業上之可利用性)
本案圖示為環型模之示意剖面圖,惟本案申請專利範圍第1項所請為一種聚烯烴系樹脂發泡片,故本案圖示不足以代表本案技術特徵。

Claims (19)

  1. 一種聚烯烴系樹脂發泡片,其特徵為:外觀密度為30至100kg/m3,厚度為0.1至3.0mm,平均氣泡直徑為0.02至0.2mm,壓縮50%時之壓縮強度為20至100KPa,且拉伸強度為800至2000KPa。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中,撕裂強度為20至120N/cm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中,降伏點延伸為90至200%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中,前述聚烯烴系樹脂發泡片係包含聚烯烴系樹脂20至80質量%、聚乙烯系塑性體20至80質量%作為樹脂成分。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中進一步包含熱塑性彈性體作為樹脂成分。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中,前述聚乙烯系塑性體具有0.85至0.91g/cm3之密度。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中,前述聚乙烯系塑性體係乙烯與α-烯烴之共聚物。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之聚烯烴系樹脂發泡片,其中,前述α-烯烴係選自1-丁烯、1-己烯、及1-辛烯所成群中之至少1種。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之聚烯烴系樹脂發泡片, 其係切斷或切削前述聚烯烴系樹脂發泡片之至少1面的表皮所製成。
  10. 一種黏著膠帶用基材,其係包含如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之聚烯烴系樹脂發泡片。
  11. 一種密封材料用基材,其係包含如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之聚烯烴系樹脂發泡片。
  12. 一種黏著膠帶,其係包含:如申請專利範圍第10項所述之黏著膠帶用基材、與配置於前述黏著膠帶用基材的至少一面上之黏著劑。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之黏著膠帶,其中,前述黏著膠帶係電子機器用黏著膠帶。
  14. 一種聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,其係將聚烯烴系樹脂組成物與作為發泡劑之超臨界狀態之二氧化碳氣體於擠出機內一同進行熔融混練,並將所得之混練物從設置於前述擠出機前端之模具擠出發泡,而得到聚烯烴系樹脂發泡片;該聚烯烴系樹脂組成物係含有:熔體流動速率為0.2至5g/10分鐘的範圍之聚丙烯系樹脂20至80質量%,熔體流動速率為0.2至15g/10分鐘的範圍之聚乙烯系塑性體20至80質量%。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,其中,前述聚烯烴系樹脂組成物進一步含有熱塑性彈性體。
  16. 如申請專利範圍第14項或第15項所述之聚烯烴系樹脂 發泡片之製造方法,其中,前述模具係具有氣泡生成部與發泡體成形部之環狀模具。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,其中,前述聚烯烴系樹脂發泡片具有30至100kg/m3的範圍之外觀密度,且具有0.02至0.2mm的範圍之平均氣泡直徑。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,其中,前述聚烯烴系樹脂發泡片具有半獨立半連續氣泡構造或連續氣泡構造。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法,其中,前述聚烯烴系樹脂發泡片係黏著膠帶基材用的發泡體。
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