泡沫体、泡沫体的制造方法及功能性泡沫体技术

本发明专利技术提供一种具有均匀的微细气泡结构且韧性及耐热性优异的新泡沫体及其制造方法。另外，本发明专利技术提供一种包含如上所述的泡沫体且赋予有各种功能的功能性泡沫体。本发明专利技术的泡沫体具有球状气泡，该球状气泡的平均孔径低于20μm，该泡沫体的密度为0.15g/cm3～0.9g/cm3，在180°的弯曲试验中不产生裂痕。本发明专利技术的功能性泡沫体包含本发明专利技术的泡沫体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种泡沫体、泡沫体的制造方法及功能性泡沫体。
技术介绍
泡沫体在吸水材料、保水材料、缓冲材料、绝热材料、吸音材料、隔离物、反射材料、电路基板等各种基板、印刷板等的保持构件、支承构件、研磨工艺用的研磨垫及用于支承其的平台、用于对半导体或各种基板等通过自背面抽成真空等而加以保持或搬送的支承台等各种用途中得到广泛利用。以往，泡沫体通过利用湿式凝固法或干式转印法、使用了化学发泡剂的化学发泡法、使用了热膨胀性塑料微球或热塑性树脂的水分散液的物理发泡法、在热塑性树脂的水分散液中混合有空 气的机械发泡法等成形泡沫层而获得(例如，参照专利文献I 3)。然而，利用湿式凝固法所获得的泡沫体，虽为多孔质体，但存在孔径尺寸在厚度方向上不均匀、无法表现出充分的机械强度的问题。另外，存在为进行湿式凝固而需要较长时间的问题。利用干式转印法所获得的复合片材、或利用在热塑性树脂的水分散液中混合空气的机械发泡法所获得的复合片材中，孔径尺寸在厚度方向上大致均匀地分布。但是，由于是通过气体而形成孔，故而存在难以控制孔径尺寸，因此有时会形成大直径的孔，无法表现出充分的机械强度的问题。另外，在干式转印法中，存在制造步骤中必需使用有机溶剂等环境负荷物质，为保护环境，必需最后通过加热干燥等除去树脂中所含的环境负荷物质的问题。利用使用了化学发泡剂的化学发泡法所获得的泡沫体、或通过热膨胀性塑料微球所获得的泡沫体，在其制造步骤中要求较高的温度控制性，故而存在必然地需要价格昂贵且大型的专用设备的问题。另外，利用使用了化学发泡剂的化学发泡法所获得的泡沫体、或通过热膨胀性塑料微球所获得的泡沫体，其中所包含的泡沫层的大小变成发泡处理前的3 5倍的大小，且孔径也增大，因此存在无法表现出充分的机械强度的问题。通过热塑性树脂的挤出成形而获得泡沫体的情形时，存在加热保存时尺寸显著变化、因热塑性树脂熔融等而引起气泡结构崩塌、无法表现出充分的耐热性的问题(例如，参照专利文献I)。利用使用了热塑性树脂的水分散液的物理发泡法所获得的泡沫体，虽为微多孔体，但多孔质层的密度的控制范围仅限于0.5g/cm3 0.9g/cm3的狭小范围内。另外，涂布水分散液时的间隙适当的是50 μ m 600 μ m的程度，通过使水分挥发，多孔质层的厚度与处理前相比下降，因此存在多孔质层的厚度的控制范围变得狭小的问题(例如，参照专利文献3)。另一方面，W/0(water-1n_oil,油包水)型乳液尤其是作为W/0型的HIPE(highinternal phase emulsion)(高不连续相乳液)而为人所知(例如,参照专利文献4),业界通过形成外部油相包含聚合性单体的W/0型HIPE且进行聚合，而研究乳液的油相与水相的几何学配置。例如，报告有通过制备包含90%的水相成分且油相成分中使用苯乙烯单体的W/0型HIPE，然后进行聚合，而研究乳液的油相与水相的几何学配置(例如，参照非专利文献I)。非专利文献I中，报告有通过使用亲油性的乳化剂搅拌油相与水相而制备W/0型HIPE，然后进行聚合，形成具有由该W/0型HIPE的前体的相关系决定的气泡形状的硬质多孔质体。通过使W/0型乳液聚合而形成的多孔质体的物性，受构成该W/0型乳液的成分的种类、以及制备该W/0型乳液时的乳化条件的影响。例如，报告有由至少包含90重量份的水、聚合性单体、以及含有表面活性剂及聚合催化剂的油相而成的W/0型HIPE，制备吸收性的多孔性聚合物的方法(例如，参照专利文献5)。报告有通过对至少包含水相成分、聚合性单体、以及含有表面活性剂及聚合催化剂的油相成分而成的W/0型HIPE，在进行聚合后反复进行洗涤与脱水，而制备具有低于约100mg/cc的干燥密度的疏水性多孔质体的方法(例如，参照专利文献6)。例如，报告有连续地进行自W/0型HIPE的制备至其聚合为止的步骤的多孔质交联聚合物的制造方法(例如，参照专利文献7)。例如，报告有对W/0型HIPE进行光聚合而制造泡沫体(foam)的方法(例如，参照专利文献8)。如上所述，已知有几种由W/0型乳液制造多孔质体的方法。但是，这样的多孔质体存在几个问题。例如，报告有使用包含(甲基)丙烯酸系单体、多官能(甲基)丙烯酸系单体及山梨糖醇酐单油酸酯等亲油性乳化剂作为连续油相成分的W/0型HIPE，或者包含(甲基)丙烯酸系单体、芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯及山梨糖醇酐单油酸酯等亲油性乳化剂作为连续油相成分的W/0型HIPE，进行 光聚合而制造泡沫体的方法。但是，包含交联型(甲基)丙烯酸系聚合物的泡沫体，虽在可提供具有较高气泡率的泡沫体方面优异，但存在气泡结构的均匀性不充分的问题，或通过该泡沫体的180°弯曲试验及80%以上的高压缩试验，该泡沫体产生龟裂(裂痕)等韧性较差的问题(例如，参照专利文献8)。另外，即便W/0型乳液的连续油相成分组成(例如单体/交联剂含量、乳化剂量、乳化剂种类的选择)、乳化时的温度、搅拌条件等发生极细微的变化，W/0型乳液的乳液状态也会被破坏，它们的至少一部分明确地分离成水相或油相。因此，无法容易地制备适宜获得目标泡沫体的W/0型乳液。S卩，以往极难提供具有均匀的微细气泡结构且韧性及耐热性优异的泡沫体。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2001-9952号公报专利文献2:日本专利特开2001-38837号公报专利文献3:国际公开手册第2002/101141号说明书专利文献4:美国专利第3565817号说明书专利文献5:日本专利特公平3-66323号公报专利文献6:日本专利特表2003-514052号公报专利文献7:日本专利特开2001-163904号公报专利文献8:日本专利特表2003-510390号公报非专利文献I 中以及高不连续相比的水/聚合物乳液”(Lissant及Mahan,Journal of Colloid and Interfacecience，Vol.42，N0.1，1973 年 I 月，201 208 页)
技术实现思路
本专利技术的课题在于，提供一种具有均匀的微细气泡结构且韧性及耐热性优异的新泡沫体及其制造方法。另外，本专利技术的课题在于，提供一种包含如上所述的泡沫体且赋予有各种功能的功能性泡沫体。解决问题的技术手段本专利技术的泡沫体具有球状气泡，且该球状气泡的平均孔径低于20 μ m,该泡沫体的密度为0.15g/cm3 0.9g/cm3,在180°的弯曲试验中不产生裂痕。在优选的实施方式中，本专利技术的泡沫体于125 °C下保存22小时之时的尺寸变化率低于±5%。在优选的实施方式中，本专利技术的泡沫体于125°C下保存14日之时的拉伸强度变化率低于±20%。`在优选的实施方式中，本专利技术的泡沫体具有在相邻的球状气泡间具备贯通孔的连续气泡结构。在优选的实施方式中，上述贯通孔的平均孔径为5μπι以下。在优选的实施方式中，本专利技术的泡沫体为片状的泡沫体片材。本专利技术的泡沫体的制造方法，是制造具有球状气泡的泡沫体的方法，其包括:步骤(I)，制备包含连续油相成分、及与该连续油相成分具有不混合性的水相成分的W/0型乳液；步骤(II)，对所获得的W/0型乳液进行赋形；步骤(III)，使经赋形的W/0型乳液进行聚合；及步骤(IV)，对所获得的含水聚合物进行脱水；该连续油相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 JP 2010-194124;2010.08.31 JP 2010-194121.一种泡沫体，其具有球状气泡， 该球状气泡的平均孔径低于20 μ m, 该泡沫体的密度为0.15g/cm3 0.9g/cm3, 在180°的弯曲试验中不产生裂痕。2.如权利要求1所述的泡沫体，其中， 在125°C下保存14日后的尺寸变化率低于±5%。3.如权利要求1所述的泡沫体，其中， 在125°C下保存14日后的拉伸强度变化率低于±20%。4.如权利要求1所述的泡沫体，其中， 具有在相邻的球状气泡间具备贯通孔的连续气泡结构。5.如权利要求4所述的泡沫体，其中， 所述贯通孔的平均孔径为5 μ m以下。6.如权利要求1所述的泡沫体，其为片状的泡沫体片材。7.一种泡沫体的制造方法，其是制造具有球状气泡的泡沫体的方法，其包括: 步骤(I)，其制备包含连续油相成分、及与该连续油相成分具有不混合性的水相成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：平尾昭，土井浩平，伊关梓，仲山雄介，长崎国夫，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：
国别省市：