(57)【要約】【課題】断続的な衝撃を吸収でき、制振性、耐熱性及びクリーン性に優れ、かつ簡単に使用できる制振材を提供することを課題とする。【解決手段】３０〜１００ｋｇ／ｍ３の見掛け密度及び２０〜７０％の連続気泡率を有するポリオレフィン系樹脂発泡体から構成され、かつ０．５以上のステンレス板に対する静止摩擦係数を有することを特徴とする制振材により上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０〜１００ｋｇ／ｍ３の見掛け密度及び２０〜７０％の連続気泡率を有するポリオレフィン系樹脂発泡体から構成され、かつ
０．５以上のステンレス板に対する静止摩擦係数を有することを特徴とする制振材。
【請求項２】
前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、２５〜１２０℃における固体粘弾性測定において、０．０５以上の損失係数ｔａｎδを有する請求項１に記載の制振材。
【請求項３】
前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、１ｍｍ／分の圧縮速度で８０％圧縮したときに、４００ｋＰａ以下の圧縮応力を有する請求項１又は２に記載の制振材。
【請求項４】
前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、１ｍｍ／分の圧縮速度で９０％圧縮したときに、１５００ｋＰａ以下の圧縮応力を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の制振材。
【請求項５】
エラストマー及び／又はプラストマーを更に含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の制振材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振材に関する。本発明の制振材は、断続的な衝撃を吸収でき、制振性、耐熱性及びクリーン性に優れ、かつ簡単に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン系樹脂発泡体は、高強度で柔軟性に優れることから、緩衝材、包装材、パッキン材等として広く用いられている。上記のようなポリオレフィン系樹脂発泡体の用途の一つとして、電子部材の衝撃吸収材としての用途がある。電子機器には、様々な精密部品が用いられているが、これらの部品は衝撃に対して非常に敏感であるため、外部からの衝撃を和らげる衝撃吸収材が使用されている。近年、電子機器の小型化、薄型化に伴い、内部部材の薄層化が進行しており、衝撃を吸収する発泡体にも薄層化が求められている。さらに、電子機器の小型化から内部の部材間隔が一層狭まっており、少しの振動で部材同士が触れ合い、その衝撃から部材の破損、機器の誤作動が生じるという問題がある。それゆえ、電子部材の振動を抑制し、部材のガタツキを抑える制振材が求められてきた。
【０００３】
制振性を評価する指標の一つとして、表面の摩擦抵抗が非常に重要である。なぜなら、基板、部材及び筐体などに対する摩擦抵抗が大きければ、制振材と部材とのずれが抑制され、効率よく制振できるのでガタツキが抑えられるからである。さらに、圧縮しやすい制振材であれば、制振材と部材とをより密着させることができる。したがって、電子機器の内部の部材同士の間隙のような微小なクリアランスに対応するための柔軟性も重要となる。
【０００４】
特開２０１１−２１５８０５号公報（特許文献１）には、厚さが薄くても、優れた柔軟性及び優れた衝撃吸収性を有し、微小なクリアランスに対しても追従可能な衝撃吸収材が記載されている。
特開２０１０−８４７９８号公報（特許文献２）には、電子部品と、この電子部品を保護する保護部材との間に粘着性発泡体を含む衝撃吸収材が配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造が記載されている。
特開２０１１−２１３９２４号公報（特許文献３）には、衝撃吸収性及び復元性が良好であり、機械的強度に優れ、吸水性の低い発泡ポリウレタンシートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１５８０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−８４７９８号公報
【特許文献３】特開２０１１−２１３９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される衝撃吸収材は、機器を落下させたときのような瞬間的な衝撃の吸収性について、その衝撃吸収性が評価されているのみである。同文献には、制振性を評価するという観点から、上記の衝撃吸収材が断続的な振動を吸収し、部材のガタツキを抑えることができるか否かを評価した旨について何ら記載されていない。
【０００７】
また、特許文献２に記載されるような発泡体を用いて複数の部材を接着させてしまえば、容易に剥離することができないという難点がある。例えば電池パックなど交換が必要な部材に用いる制振材としては使い勝手が悪い。
さらに、電子機器の内部温度は、小型化が原因となって、非常に高くなることがある。よって、電子機器用の制振材には、高温時においても、常温時と同等の制振性が要求される。しかしながら、同文献には、高温時における制振性について何ら記載されていない。
【０００８】
また、特許文献３において用いられるウレタン系発泡体は、発泡剤が残留してしまうことなどから、クリーン性に著しく劣る。
【０００９】
したがって、本発明は、断続的な振動を吸収でき、制振性、耐熱性及びクリーン性に優れ、かつ簡単に使用できる制振材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の見掛け密度及び連続気泡率を有し、更にステンレス板に対する特定の静止摩擦係数を有するポリオレフィン系樹脂発泡体を用いることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
かくして、本発明によれば、
３０〜１００ｋｇ／ｍ３の見掛け密度及び２０〜８０％の連続気泡率を有するポリオレフィン系樹脂発泡体から構成され、かつ
０．５以上のステンレス板に対する静止摩擦係数を有することを特徴とする制振材が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、断続的な振動を吸収でき、制振性、耐熱性及びクリーン性に優れ、かつ簡単に使用できる制振材を提供することができる。
【００１３】
本発明の制振材は、ポリオレフィン系樹脂発泡体が、２５〜１２０℃における固体粘弾性測定において、０．０５以上の損失係数ｔａｎδを有する場合、より優れた制振性能を発揮する。
【００１４】
本発明の制振材は、ポリオレフィン系樹脂発泡体が、１ｍｍ／分の圧縮速度で８０％圧縮したときに、４００ｋＰａ以下の圧縮応力を有する場合、より微小なクリアランスにも対応できる。
【００１５】
本発明の制振材は、ポリオレフィン系樹脂発泡体が、１ｍｍ／分の圧縮速度で９０％圧縮したときに、１５００ｋＰａ以下の圧縮応力を有する場合、より微小なクリアランスにも対応できる。
【００１６】
本発明の制振材は、エラストマー及び／又はプラストマーを更に含む場合、より優れた制振性能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】制振材の一般的な使用方法を例示する模式図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す円環ダイの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（ポリオレフィン系樹脂発泡体）
本発明の制振材に用いられるポリオレフィン系樹脂発泡体（以下、単に「発泡体」とも称する）は、３０〜１００ｋｇ／ｍ3の見掛け密度を有している。この範囲の見掛け密度を有することで、高強度で柔軟性に優れた制振材を提供できる。見掛け密度が３０ｋｇ／ｍ3未満であると、発泡体の機械的強度が低下することがある。一方、見掛け密度が１００ｋｇ／ｍ3を超えると、制振材の柔軟性が低下することがある。見掛け密度のより好ましい範囲は３０〜９０ｋｇ／ｍ3であり、更に好ましい範囲は３５〜７０ｋｇ／ｍ3である。
【００１９】
上記発泡体は、複数の気泡と、複数の気泡を気泡ごとに区画するポリオレフィン系樹脂を含む壁とを有している。上記発泡体は、２０〜７０％の連続気泡率を有している。連続気泡率が２０％未満であると、発泡体の柔軟性が劣り、かつ振動で発生したエネルギーを効率的に発散させることができず、制振性に劣る。一方、連続気泡率が７０％を超えると、発泡体の充分な強度が得られない。連続気泡率の好ましい範囲は２０〜６０％であり、より好ましい範囲は２０〜５５％である。具体的な測定方法は、以下の実施例の欄で説明する。
【００２０】
上記発泡体は、０．５以上のステンレス板に対する静止摩擦係数を有する。上記の静止摩擦係数が０．５以上では、部材と制振材とのずれが抑制され、部材のガタツキを防ぐことができる。ステンレス板に対する静止摩擦係数の好ましい範囲は０．６以上である。具体的な測定方法は、以下の実施例の欄で説明する。
【００２１】
上記発泡体は、２５〜１２０℃における固体粘弾性測定において、常に０．０５以上の損失係数ｔａｎδを有することが好ましい。損失係数ｔａｎδは制振材料の制振特性の評価指標となる。損失係数ｔａｎδが０．０５以上では、振動を熱エネルギーとして放出しやすく、効率よく制振でき好ましい。損失係数ｔａｎδのより好ましい範囲は０．０６以上であり、更に好ましい範囲は０．０７以上である。損失係数ｔａｎδを大きくするには、用いるポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡率を高くし、発泡体内でのエネルギーの逃げ場が多くなるようにすればよい。損失係数ｔａｎδの具体的な測定方法は、以下の実施例の欄で説明する。
【００２２】
上記発泡体は、圧縮して用いることができる。圧縮することによって部材と制振材の密着性が向上し、部材のガタツキをさらに抑制することができる。発泡体を圧縮して用いる場合、制振材としてのその利用可能性は、圧縮応力を指標として評価することができる。具体的な測定法は、実施例の欄で説明する。
【００２３】
上記発泡体は、１ｍｍ／分の圧縮速度で８０％圧縮したときに、４００ｋＰａ以下の圧縮応力を有することが好ましい。圧縮応力が４００ｋＰａを超えると、柔軟性に劣り、圧縮した際に機器の破損等が生じることがある。この条件での発泡体の圧縮応力のより好ましい範囲は３５０ｋＰａ以下である。
【００２４】
上記発泡体は、１ｍｍ／分の圧縮速度で９０％圧縮したときに、１５００ｋＰａ以下の圧縮応力を有することが好ましい。圧縮応力が１５００ｋＰａを超えると、高圧縮した際に応力が強く、機器の破損が生じることがある。この条件での発泡体の圧縮応力のより好ましい範囲は１０００ｋＰａ以下であり、更に好ましい範囲は８００ｋＰａ以下である。
【００２５】
上記発泡体は、０．０２〜０．２０ｍｍの平均気泡径を有することが好ましい。平均気泡径が０．０２ｍｍ未満であると、発泡体の見掛け密度が大きくなり、発泡体の柔軟性が低下することがある。一方、平均気泡径が０．２０ｍｍを超えると、発泡体の柔軟性等の物性が低下することがある。平均気泡径のより好ましい範囲は０．０５〜０．１８ｍｍであり、更に好ましい範囲は０．０７〜０．１５ｍｍである。
【００２６】
上記発泡体は、０．１〜３ｍｍの厚さを有することが好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、厚みが気泡径より薄くなり、柔軟性等の物性が低下することがある。一方、厚さが３ｍｍを超えると、圧縮した際の応力が高くなることがある。厚さのより好ましい範囲は０．２〜３ｍｍであり、更に好ましい範囲は０．３〜２ｍｍである。また、厚さは、平均気泡径の１．０倍以上であることが好ましく、２．０〜３０倍の範囲であることがより好ましい。
【００２７】
また、上記発泡体は、個々の気泡を区画する多くの壁が、破れを有していること、すなわち、気泡破れを有していてもよい。気泡破れの程度は、気泡破れ率で規定し、その範囲は１〜３０％であることが好ましい。気泡破れ率が１％未満であると、容易に変形せず部材への密着性に劣ることがある。一方、気泡破れ率が３０％を超えると、発泡体の充分な強度が得られないことがある。気泡破れ率のより好ましい範囲は５〜２０％であり、更に好ましい範囲は５〜１５％である。
なお、気泡破れ率は、発泡体の断面の走査電子顕微鏡写真を、破れ箇所とそれ以外の箇所が白黒となるように２値化処理し、２値化処理写真から得られた写真の面積に対する破れの面積の割合を意味する。具体的な測定法は、実施例の欄で説明する。
【００２８】
上記発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂は、１２０〜１８０℃の範囲の融点を有することが好ましい。電子機器内部の温度が高くなる場合、ポリオレフィン系樹脂の融点が１２０℃未満であると、樹脂が溶け出してしまうことがある。ポリオレフィン系樹脂の融点が１８０℃を超えると、高温で樹脂を混練する必要があるため、ポリオレフィン系樹脂の熱劣化を引き起こすことがある。融点のより好ましい範囲は１５５〜１７０℃である。
本発明の制振材に用いられるポリオレフィン系樹脂発泡体は上記のように、特定の範囲の融点を有するポリオレフィン系樹脂及び熱可塑性エラストマーを特定量含む混合樹脂と、気泡核剤と、発泡剤としての二酸化炭素とを含む樹脂組成物の溶融物を押出すことにより得られる。このポリオレフィン系樹脂発泡体は、１４０℃のような高温環境下でも、融解、変形することがなく、損失係数ｔａｎδの値が常に０．０５以上を維持することができる。
【００２９】
発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂は、上記各種物性を発泡体に付与できさえすれば、その種類は特に限定されない。具体的には、ホモポリエチレン、ホモポリプロピレン、エチレン又はプロピレンと他のオレフィンとの共重合体等が挙げられる。共重合体は、ランダム共重合体又はブロック共重合体の何れであってもよい。ポリオレフィン系樹脂は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせ混合して用いてもよい。
他のオレフィンとしては、例えば、エチレンやプロピレンの他に、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等の炭素数が４〜１０であるα−オレフィンが挙げられる。
これらの内、発泡性や耐熱性が優れるホモポリプロピレンや、ポリプロピレンのブロック共重合体が好ましい。中でも、耐熱性に優れるホモポリプロピレンがより好ましい。
【００３０】
また、ポリプロピレン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２〜５ｇ／１０分の樹脂を使用することが好ましい。ＭＦＲが低いと、押出機の負荷が大きくなって生産性が低下し、又は、発泡剤を含む溶融した発泡体の原料混合物が金型内を円滑に流れることができなくなって、得られる発泡体の表面にムラが発生して外観が低下することがある。一方、ＭＦＲが高いと、円環ダイ手前での樹脂圧力が低下し、円環ダイ気泡生成部における樹脂圧力も低下することから、気泡生成部手前で気泡が生成してしまい発泡体成形部で破泡が急激に生じることにより発泡性が低下し、得られる発泡体の外観が低下もしくは、発泡体が得られないことがある。ＭＦＲのより好ましい範囲は０．２〜４ｇ／１０分であり、更に好ましい範囲は０．２〜３．５ｇ／１０分である。
【００３１】
ポリプロピレン系樹脂は、優れた発泡性を有する、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。高溶融張力ポリプロピレン系樹脂としては、電子線架橋により分子構造中に自由末端長鎖分岐を有しているもの（ＨＭＳ−ＰＰ）や、高分子量成分を含むことで溶融張力を上げたもの等がある。この高溶融張力ポリプロピレン系樹脂としては、市販品を使用でき、市販品の具体例としては、日本ポリプロ社製の商品名ニューストレンＳＨ９０００や、Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製の商品名「ＤａｐｌｏｙＷＢ１３５ＨＭＳ」等が挙げられる。
【００３２】
発泡体には、ポリオレフィン系樹脂以外に他の成分が含まれていてもよい。例えば、熱可塑性エラストマーのようなエラストマー及びポリエチレン系プラストマーのようなプラストマーが挙げられる。
【００３３】
熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントを組み合わせた構造を有するもので、常温でゴム弾性を示し、高温では熱可塑性樹脂と同様に可塑化され成形できるという性質を有する。一般的には、ハードセグメントがポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂であり、ソフトセグメントがエチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等のゴム成分又は非結晶性ポリエチレンである。
【００３４】
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ハードセグメントとなるモノマーとソフトセグメントとなるモノマーの重合を多段階で行い、重合反応容器内において直接製造される重合タイプのエラストマー；バンバリーミキサーや二軸押出機等の混練機を用いてハードセグメントとなるポリオレフィン系樹脂と、ソフトセグメントとなるゴム成分とを物理的に分散させて製造されたブレンドタイプのエラストマー；バンバリーミキサーや二軸押出機等の混練機を用いてハードセグメントとなるポリオレフィン系樹脂と、ソフトセグメントとなるゴム成分とを物理的に分散させる際に架橋剤を加えることによって、ポリオレフィン系樹脂マトリックス中に、ゴム成分を完全架橋又は部分架橋させミクロ分散させて得られる、動的架橋されたエラストマーが挙げられる。
【００３５】
上記熱可塑性エラストマーの内、ポリオレフィン系樹脂とゴム成分とを物理的に分散させて製造された非架橋のエラストマーを用いることが、製造された製品のリサイクル性を考慮すると特に好ましい。
非架橋エチレン−プロピレン−ジエン共重合体を構成するジエン成分としては、例えばエチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン等が挙げられる。ここで、非架橋エチレン−プロピレン−ジエン共重合体エラストマーは、１種又は２種以上を混合してもよい。このような非架橋エチレン−プロピレン−ジエン共重合体エラストマーを使用することにより、通常のポリプロピレン系樹脂を押出発泡成形する場合と同様の押出機での製造が可能となる。更に、発泡体をリサイクルし再び押出機へ供給して発泡成形をする場合でも、架橋エラストマーを用いた時に問題となる架橋ゴムによる発泡不良も抑制できる。
【００３６】
熱可塑性エラストマーは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるデュロＡ硬度で９０以下の硬度を有していることが好ましい。この硬度を有することで、優れた柔軟性、グリップ性を有する発泡体を提供できる。より好ましいデュロＡ硬度は、８０〜２０程度である。
【００３７】
熱可塑性エラストマーの含有量が少ないと、発泡体の緩衝性や柔軟性が乏しくなることがある。また、発泡体のグリップ性が低下し、良好な静摩擦係数が得られない。一方、熱可塑性エラストマーの含有量が多いと、熱可塑性樹脂組成物のゴム弾性が強くなりすぎることにより発泡性が低下し、連続気泡率が低下することがある。また、発泡体の収縮が増加することがある。熱可塑性エラストマーの含有量の好ましい範囲は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部程度であり、より好ましい範囲は２０〜１５０重量部であり、更に好ましい範囲は３０〜１００重量部であり、特に好ましい範囲は４０〜７０重量部である。
【００３８】
ポリエチレン系プラストマーとしては、エチレン単独重合体又はα−オレフィンのような共重合体成分を含むポリエチレン系重合体を挙げることができる。本発明においては、所望の柔軟性と強度を容易に得ることができるため、ポリエチレン系プラストマーはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であることが好ましい。
【００３９】
α−オレフィンとしては炭素数４〜８のものが好ましく、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン及びこれらの組み合わせがより好ましい。
エチレンとα−オレフィンとの共重合体としては、例えば、住友化学社製の商品名エスプレンＮＯ４１６（エチレン−１−ブテン共重合体）、日本ポリケム社製の商品名カーネルＫＳ２４０（エチレン−１−ヘキセン共重合体）及びダウ・ケミカル社製の商品名アフィニティーＥＧ８１００（エチレン−１−オクテン共重合体）を挙げることができる。
【００４０】
プラストマーの含有量が少ないと、発泡体の緩衝性や柔軟性が乏しくなることがある。また、発泡体のグリップ性が低下し、良好な静摩擦係数が得られない。一方、プラストマーの含有量が多いと、熱可塑性樹脂組成物の弾性が強くなりすぎることにより発泡性が低下し、連続気泡率が低下することがある。また、発泡体の収縮が増加することがある。熱可塑性エラストマーの含有量の好ましい範囲は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部程度であり、より好ましい範囲は２０〜１５０重量部であり、更に好ましい範囲は３０〜１００重量部であり、特に好ましい範囲は４０〜７０重量部である。
【００４１】
発泡体は、エラストマー及び／又はプラストマー以外に、界面活性剤、分散剤、耐候性安定剤、光安定剤、顔料、染料、難燃剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤等の他の添加剤を含んでいてもよい。
界面活性剤は、すべり性及びアンチブロッキング性を付与するものである。また、分散剤は、無機充填剤の分散性を向上させるものである。分散剤としては、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられる。
他の添加剤の含有量は、気泡の形成、発泡体の物性等を損なわない範囲で適宜選択でき、通常の発泡体に含まれる含有量を採用できる。
【００４２】
発泡体は、表皮をスライス加工によって除去してもよい。本発明の発泡体はスライス加工性に優れている。発泡体の表皮を除去することで、折れ曲がった際の折れ皺の発生を抑制できる。加えて、透気性、透湿性、柔軟性及び緩衝性等により優れた発泡体を提供できる。スライス加工機としては、刃物が回転するタイプのもの等の公知のものを使用できる。
【００４３】
（ポリオレフィン系樹脂発泡体の製法）
上記発泡体は、押出発泡成形法により製造できる。この方法に使用できる押出機としては、単軸押出機、二軸押出機、タンデム型押出機等が挙げられる。これらの内、押出条件を調整しやすいことから、タンデム型押出機が好ましい。
【００４４】
発泡体の原料は、押出機内で混練され、押出機から押し出されて発泡することで発泡体となる。発泡体の原料が押出機から押し出される部位には、通常ダイが設置されている。そのようなダイの一例として、図２の概略断面図に示す円環ダイがある。
【００４５】
図２に示す円環ダイＤは、発泡剤含有混練溶融樹脂流路部３の絞りに形成された気泡生成部２と、気泡生成部２に連続し、この生成した気泡の成長及び発泡体表面の平滑化を行う発泡体成形部１とを有している。図２中、４は円環ダイイン側金型、５は円環ダイアウト側金型である。
【００４６】
円環ダイ手前での樹脂圧力は、押出機先端から円環ダイまでの流路において、ストレインゲージのような測定器によって測定される圧力である。具体的には、押出機先端フランジ、両サイドにフランジのある直管金型、円環ダイと順に接続した直管金型部に取り付けた、ストレインゲージにて測定できる。
【００４７】
上記のような円環ダイを用いて発泡体を形成することで、発泡体を構成する気泡が従来より微細であっても、表面平滑性を低下させる多数のコルゲートの表面での発生を抑制できる。これは、円環ダイが、発泡体成形部における適度なすべり抵抗によって、気泡生成部でのコルゲートの発生を抑制できるためであると発明者等は考えている。ここで言うコルゲートとは、円環ダイから出た発泡体が体積膨張による円周方向の線膨張分を吸収するために波打ちしてできる、多数の山谷状のヒダのことを意味する。
ここで、円環ダイＤの気泡生成部２における樹脂の吐出速度Ｖが５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2・時間であり、かつ円環ダイＤ手前での樹脂圧力が７ＭＰａ以上となる条件下で押出発泡させることが好ましい。
【００４８】
吐出速度Ｖが５０ｋｇ／ｃｍ2・時間程度より小さい場合、気泡の微細化や高発泡倍率の発泡体を得ることが困難となる。一方で吐出速度Ｖが３００ｋｇ／ｃｍ2・時間程度より大きい場合、金型気泡生成部で樹脂が発熱して気泡破れをきたし、発泡倍率が低下しやすくなる。また、皺状のコルゲートが発生しやすくなり気泡径が不均一となって発泡体の表面平滑性が低下することがある。吐出速度Ｖは、円環ダイ気泡生成部の断面積、押出吐出量により適宜調節できる。
【００４９】
ここで、樹脂の吐出速度Ｖ（ｋｇ／ｃｍ2・時間）は、下記式によって、定義された値である。
Ｖ＝押出樹脂重量／金型気泡生成部断面積・時間
押出樹脂重量は、金型から押し出された総重量をいう。したがって、押出樹脂重量は、熱可塑性樹脂組成物と発泡剤との合計量となる。また、押出樹脂重量は、１時間当りの吐出量（ｋｇ／時間）で表すことができる。
【００５０】
吐出速度Ｖのより好ましい範囲は７０〜２５０ｋｇ／ｃｍ2・時間程度であり、更に好ましい範囲は１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2・時間程度である。円環ダイ手前での樹脂圧力の好ましい範囲は８ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下である。上記条件による押出発泡で、ポリプロピレン系樹脂の発泡性を向上でき、気泡を微細化でき、気泡膜の強度を高めることができる。これら条件により、得られた発泡体は二次加工する場合の加工性が向上し、例えばスライス加工して得られるシート状の発泡体は、表面平滑性に優れたものが得られる。
【００５１】
気泡生成部の断面積の調整方法としては、金型の気泡生成部の長さ（フラット金型の場合）や口径（円環ダイの場合）を変える方法と、金型の気泡生成部の間隔（フラット金型又は円環ダイの場合）を変える方法との２通りの方法が挙げられる。
【００５２】
円環ダイ手前での樹脂圧力は、７ＭＰａよりも低いと円環ダイ気泡生成部より手前で気泡生成が始まり、良好な発泡体が得られないことがある。また、２０ＭＰａより高くなると、押出機の負荷が高くなりすぎることがある。また、注入圧力が高くなりすぎて発泡剤を圧入できなくなることがある。
【００５３】
円環ダイ手前での樹脂圧力は、溶融樹脂粘度と押出吐出量、円環ダイ気泡生成部断面積によって適宜調節できる。更に溶融樹脂粘度は配合樹脂組成物の粘度と発泡剤の添加量、及び溶融樹脂温度によって適宜調節できる。なお、溶融樹脂温度とは、円環ダイ手前での樹脂圧力を測定する直管金型において、溶融樹脂に直接接触させる形で取り付けられた熱電対にて測定された温度を意味する。
【００５４】
樹脂温度は、概ねポリプロピレン系樹脂の融点より１０℃〜２０℃の高い範囲とすることが、発泡性を高める上で好ましい。樹脂温度が融点に近づくと、ポリプロピレンの結晶化が始まり、急激に粘度が上昇し押出条件が不安定になったり、押出機の負荷が上昇したりすることがある。逆に高すぎると発泡後の樹脂固化が発泡スピードに追い着かず、発泡倍率が上がらないことがある。
【００５５】
樹脂圧力で柔軟性を制御し、部材との密着性を上げるには、円環ダイ手前での樹脂圧力が１０〜３０％低くなるようにすればよい。
樹脂温度で柔軟性を制御し、部材との密着性及び制振性能を向上させるには、樹脂温度を１〜３℃高くすればよい。
【００５６】
発泡体の原料には、発泡剤が含まれる。発泡剤は、特に限定されず、種々の公知の発泡剤を使用できる。例えば、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、ｎ−ヘキサン、石油エーテル等の炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のハロゲン含有炭化水素、二酸化炭素、窒素、アンモニア等の無機ガス等が挙げられる。これらの発泡剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせ、混合して用いてもよい。
【００５７】
上記発泡剤のうち、無機ガスが好ましく、特に二酸化炭素が好ましい。二酸化炭素は、超臨界状態、亜臨界状態、又は液化された二酸化炭素を用いることで、それ以外の形態の二酸化炭素を用いて得られた従来の発泡体よりも、より微細な気泡を有する発泡体を得ることができる。微細な気泡を有する発泡体は、その表面平滑性や柔軟性を向上させることができる。
【００５８】
押出機内に圧入される発泡剤の量は、発泡体の見掛け密度に応じて適宜、調整できる。しかし、押出機内に圧入される発泡剤の量が少ないと、発泡体の見掛け密度が高くなり、軽量性及び柔軟性が低下することがある。一方、押出機内に圧入される発泡剤の量が多いと、金型内において発泡を生じ、発泡体中に大きな空隙が生じることがある。したがって、押出機内に圧入される発泡剤の量のより好ましい範囲は、発泡体の原料１００重量部に対して１〜１０重量部であり、更に好ましい範囲は２〜８重量部であり、特に好ましい範囲は３〜６重量部である。
【００５９】
発泡体の原料には、気泡核剤が含まれていてもよい。気泡核剤は発泡時に気泡核の生成を促すものであり、気泡の微細化と均一性と気泡破れ率に影響を与える。気泡核剤としては、例えばタルク、マイカ、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、炭酸水素ナトリウム、ガラスビーズ等の無機化合物あるいはポリテトラフルオロエチレン等の有機化合物が挙げられる。
【００６０】
気泡核剤量が少ないと、発泡体の気泡数を増加させることが困難となり平均気泡径を小さくできないことがある。
一方、気泡核剤量が多いと、二次凝集を起こして、押出し発泡不良等を生じることがある。したがって、気泡核剤量のより好ましい範囲は、発泡体の原料１００重量部に対して０．１〜１０重量部であり、更に好ましい範囲は０．５〜６重量部である。
【００６１】
気泡核剤は、それ自体を発泡体の他の成分と混合することによって、発泡体の原料混合物として供給してもよいし、又は気泡核材と発泡体の他の成分とを混合せずに、個別に押出機内へ供給してもよい。また、気泡核剤は、取扱いを容易にするために、粉体飛散による製造環境汚染を防止するために、又熱可塑性樹脂中への分散性を向上させるために、予め基材樹脂と混合することでマスターバッチとして供給することが好ましい。
【００６２】
マスターバッチの基材樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂に対する相溶性に優れる樹脂であることが好ましい。例えば、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等が挙げられる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明はこれらによって限定されるものではない。また、各種測定法を以下で説明する。
【００６４】
（メルトフローレート）
ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９のＢ法に準拠して、試験温度２３０℃、試験荷重２１．１８Ｎにて測定されたものをいう。
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、ポリプロピレン系樹脂１種を単独で用いた場合には、その樹脂のＭＦＲを上記方法で測定されたものをいう。
また、ポリプロピレン系樹脂２種以上を混合して用いた場合には、それぞれ個々のポリプロピレン系樹脂のＭＦＲを上記測定方法で測定し、それぞれのＭＦＲの値から、下記の様にして、算出したものをいう。
即ち、ポリプロピレン系樹脂が、ｎ種類のポリプロピレン系樹脂の混合物であるとした場合、ポリプロピレン系樹脂１のＭＦＲをＭＦＲ1、ポリプロピレン系樹脂２のＭＦＲをＭＦＲ2、・・・ポリプロピレン系樹脂ｎのＭＦＲをＭＦＲnとすると共に、ポリプロピレン系樹脂１の含有量をＣ１、ポリプロピレン系樹脂２の含有量をＣ２・・・ポリプロピレン系樹脂ｎの含有量をＣｎとする。なお、ポリプロピレン系樹脂ｎの含有量は、ポリプロピレン系樹脂ｎの重量をポリプロピレン系樹脂全体の重量で除したものとする。そして、ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、下記式によって算出される。
ＭＦＲ（ｇ／１０分）＝（ＭＦＲ1）C1×（ＭＦＲ2）C2×・・・×（ＭＦＲn）Cn
【００６５】
（平均気泡径）
本明細書において、ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均気泡径は、ＡＳＴＭ  Ｄ２８４２−６９の試験方法に準拠して、下記の様にして、測定されたものをいう。
具体的には、発泡シートをＭＤ方向（押出方向）及びＴＤ方向（押出方向に直交する方向）に沿って切断し、それぞれの切断面の中央部を走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−３０００Ｎ）で拡大して撮影した。
次に、撮影した画像をＡ４用紙上に印刷し、画像上に長さ６０ｍｍの直線を一本、描く。なお、ＭＤ方向に切断した切断面についてはＭＤ方向に平行に、ＴＤ方向に切断した切断面についてはＴＤ方向に平行に、ＶＤ方向（厚み方向）はＭＤ方向及びＴＤ方向に対して垂直（シートに対して垂直）に直線を描く。このとき、６０ｍｍの直線上に気泡が１０〜２０個程度となる様に、上記の電子顕微鏡での拡大倍率を調整した。
上記直線上に存在する気泡数から気泡の平均弦長（ｔ）を下記式により算出し、この平均弦長を各方向（ＭＤ方向、ＴＤ方向及びＶＤ方向）の平均気泡径とした。
平均弦長 ｔ＝６０／（気泡数×写真の倍率）
なお、直線を描くにあたっては、できるだけ直線が気泡に点接触することなく貫通した状態となるようにする。又、一部の気泡が直線に点接触してしまう場合には、この気泡も気泡数に含め、更に、直線の両端部が気泡を貫通することなく、気泡内に位置した状態となる場合には、直線の両端部が位置している気泡も気泡数に含める。
前記式で算出された平均弦長ｔに基づいて次式により気泡径を算出する。
気泡径（ｍｍ）Ｄ =ｔ／０．６１６
そして、得られたＭＤ方向の気泡径（ＤMD）、ＴＤ方向の気泡径（ＤTD）とＶＤ方向の気泡径（ＤVD）の相加平均値を再生樹脂含有ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均気泡径とする。
平均気泡径（ｍｍ）＝（ＤMD＋ＤTD＋ＤVD）／３
【００６６】
（見掛け密度）
本明細書において、気泡に破れを有するポリオレフィン系樹脂発泡体の見掛け密度はＪＩＳ  Ｋ  ７２２２−１９９９記載の方法に準拠した方法により測定される。具体的には、試料から１０ｃｍ3以上（半硬質及び軟質材料の場合は１００ｃｍ3以上）の試験片を試料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量を測定し、次式により算出する。
密度（ｋｇ／ｍ3）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ3）×１０3
【００６７】
（連続気泡率）
まず、発泡シートを１０ｃｍ×１０ｃｍにカットし、その重量（Ｗｄ）を測定する。その重量と発泡体の密度から発泡体の空隙率を計算し、発泡体中に含まれる気泡の体積（Ｖ）を算出する。次に水を入れた容器にシートを完全に沈むように水没させ、容器ごと市販の減圧装置内に入れて−０．０５ＭＰａまで減圧させ、減圧操作を停止し３分間待った後に常圧に戻してシートを水中より取り出し、表面の付着水をふき取った後重量を測定し、Ｗｄを引くことによって吸水量（Ｗｗ）を計算した。発泡体の気泡全てに水が満たされたと仮定したときの吸水量の数値は、Ｖと等しくなり、その数値に対して、実際の吸水量は、気泡の連通率と関連するため、つぎの式で求めたものを連続気泡率とした。
連続気泡率（％）=Ｗｗ／Ｖ×１００
【００６８】
（気泡破れ率）
本明細書において、ポリオレフィン系樹脂発泡体の気泡破れ率は、下記の様にして、測定されたものをいう。
具体的には、発泡シートをＭＤ方向（押出方向）及びＴＤ方向（押出方向に直交する方向）に沿って切断し、それぞれの切断面の中央部を走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−３０００Ｎ）で倍率２０倍に拡大して撮影した。
次に、発泡体評価ソフト（ナノシステム株式会社製Ｎａｎｏ  Ｈｕｎｔｅｒ  ＮＳ２Ｋ−Ｐｒｏ）にＴＤ方向に沿って切断した切断面の画像を取り込み、測定範囲を座標幅３７０×３７０の正方形とし、設定した範囲の２値化を行った。２値化は閾値＝５０で白黒反転させた。
２値化した画像で、気泡に破れがなく、完全に連通化している部分の削除を行っていき、面積の計測をし、全体に占める面積に対しての白色部分の面積の割合をＭＤ方向の気泡破れ率とした。この測定を取り込んだ画像中のそれぞれ違う範囲で合計３回行い、それぞれの結果の平均値を全体の気泡破れ率とした。
【００６９】
（損失係数ｔａｎδ）
粘弾性スペクトロメータ〔エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、型式：ＥＸＳＴＡＲ ＤＭＳ６１００〕を用いて、長さ２５ｍｍ（ＭＤ方向）、幅１０ｍｍ（ＴＤ方向）、厚み約０．５ｍｍの発泡体シートについて、測定温度範囲  ２５〜１２０℃、昇温速度２℃／分、周波数１Ｈｚ、チャック間隔１０ｍｍ、歪振幅５μｍ、最小張力／圧縮力５０ｍＮ、張力／圧縮ゲイン１．８、力振幅初期値５０ｍＮの条件下で測定を行ない、それぞれの温度における貯蔵弾性率（Ｅ'）を読み取り、損失弾性率（Ｅ''）と貯蔵弾性率（Ｅ'）との比（Ｅ''／Ｅ'）であるｔａｎδを算出した。
【００７０】
（静止摩擦係数）
本発明における静止摩擦係数は下記の測定方法によって特定される。すなわち、静止摩擦係数はＪＩＳ  Ｋ７１２５に規定された傾斜方法に準じて測定した。
底面が４０ｍｍ×６５ｍｍである５００ｇの重りの下に、測定する発泡シートより切り出した４０ｍｍ×６５ｍｍのサンプルを両面テープで固定する。表画が平滑な平板状のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、表面粗さＲｙ＝０．ｌμｍ以下）の上にこれを載せ、１秒間に１度ずつステンレス鋼板を傾斜させて傾斜角を大きくしていく。最初に前記サンプルを固定した重りを置いた位置より、１０ｍｍ移動した時の傾斜角度（θ）を読み取る。次式により静止摩擦係数（μ０）を計算する。
静止摩擦係数（μ０）≧ｔａｎθ      （式１）
これを３回測定し、その平均値を静止摩擦係数とした。発泡シートの表裏それぞれについて静止摩擦係数（μ０）を求める。
この試験は、試験片を室温２３℃、相対湿度５０％の室内に２４時間放置し、それから同室内に置かれた上記静止摩擦係数測定装置で測定される。
【００７１】
（圧縮応力）
圧縮応力は、ＪＩＳ  Ｋ６７６７  発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法に記載の方法に準拠して、下記の様にして、測定された値をいう。具体的には、５０ｍｍ×５０ｍｍに裁断した試験片を１ｍｍ／分の圧縮速度で８０％又は９０％圧縮した際の圧縮応力の測定を行う。測定装置としては、オリエンテック社製テンシロン万能試験機ＵＣＴ−１０Ｔを用いることができる。試験片の厚みが２ｍｍ以上である場合はそのまま測定し、試験片の厚みが２ｍｍ未満の場合は約２ｍｍとなるように重ねて測定する。
【００７２】
（制振性能試験）
制振性能はつぎの方法で測定されたものをいう。
１０ｍｍ×１０ｍｍに裁断した発泡体の片面に両面テープを貼り、それを２枚、それぞれステンレス板に２０ｍｍの間隔を空けて貼り付ける。その上に厚み２ｍｍ、５０ｍｍ×５０ｍｍのアクリル板を載せる。それらを、周波数５Ｈｚ、振幅２０ｍｍに設定した振動機の上に固定し、一定の振動を与え、スタートから上に載せたアクリル板がずれる時の時間を測定した。
【００７３】
［実施例１］
（ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造）
口径が６５ｍｍの第一押出機の先端に、口径が７５ｍｍの第二押出機を接続してなるタンデム型押出機を用意した。
このタンデム型押出機の第一押出機に、ポリプロピレン系樹脂（日本ポリプロ社製ニューストレンＳＨ９０００  ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分）１００重量部に、非架橋エチレン−プロピレン−ジエン共重合体エラストマーである熱可塑性エラストマー（三菱化学社製サーモランＺ１０１Ｎ、ＭＦＲ：１４ｇ／１０分）を６７重量部加えて配合樹脂組成物を得た。この配合樹脂組成物１００重量部に、気泡核剤として平均粒子径１２μｍのタルクを７０重量％含有したマスターバッチ（日東粉化社製「タルペット７０Ｐ」）１０重量部を混合させて熱可塑性樹脂組成物を得た。熱可塑性樹脂組成物を第一押出機に供給して溶融混練した。第一押出機の途中から発泡剤として超臨界状態の二酸化炭素を４．２重量部圧入した。圧入後、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物と二酸化炭素を均一に混合混練した上で、この発泡剤を含む溶融樹脂組成物を第二押出機に連続的に供給して溶融混練しつつ発泡に適した樹脂温度に冷却した。その後、第二押出機の先端に取り付けた金型の気泡生成部直径φ３４ｍｍ、金型の気泡生成部間隔０．３ｍｍ（気泡生成部の断面積：０．２７５ｃｍ2）、発泡体成形部の間隔３．５ｍｍ、発泡体成形部の出口直径φ６６ｍｍの円環ダイから吐出量３０ｋｇ／時間（吐出速度Ｖ＝１０９ｋｇ／ｃｍ2・時間）、樹脂温度１７８℃、円環ダイ手前での樹脂圧力７〜８ＭＰａの条件で押出発泡させた。円環ダイの発泡体成形部において成形された円筒状の発泡体を、冷却されているマンドレル上に添わせるとともに、その外面をエアリングからエアーを吹き付けて冷却することで、円筒状の発泡体を成形した。次いで、マンドレル上の一点で、カッターにより円筒状の発泡体を切開して、シート状のポリプロピレン系樹脂発泡体を得た。得られた発泡体をスプリッティングマシン（フォーチュナ社製「ＡＢ−３２０Ｄ」）によりスライス加工して表皮を除去して、両主表面がスライス面とされた厚み０．５ｍｍのシート状発泡体を得た。
【００７４】
［実施例２］
ＭＦＲが０．３ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂（プライムポリマー社製プライムポリプロＥ１１０Ｇ）、ＭＦＲが２．２ｇ／１０分のメタロセンプラストマー（日本ポリエチ社製カーネルＫＳ２４０Ｔ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして厚み０．５ｍｍのシート状発泡体を得た。
【００７５】
［実施例３］
ＭＦＲが１２ｇ／１０分のメタロセンプラストマー（日本ポリエチ社製カーネルＫＳ５７１）を用いたこと以外は実施例２と同様にして厚み０．５ｍｍのシート状発泡体を得た。
【００７６】
［実施例４］
ＭＦＲが２．２ｇ／１０分のメタロセンプラストマー（日本ポリエチ社製カーネルＫＦ２８２）を用いたこと以外は実施例２と同様にして厚み０．５ｍｍのシート状発泡体を得た。
【００７７】
［比較例１］
熱可塑性エラストマーを９０重量部に変更し、気泡核剤の添加量を５重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてポリプロピレン系樹脂発泡体を得た。
【００７８】
［比較例２］
イノアック社製ポロンＬ−３２をそのまま使用した。
【表１】
2013203793.tif 000003
【符号の説明】
【００７９】
１：発泡体成形部
２：気泡生成部
３：発泡剤含有混練溶融樹脂流路部
４：円環ダイイン側金型
５：円環ダイアウト側金型
【図１】
2013203793.tif 000004
【図２】
2013203793.tif 000005