CN1400271A - 防静电片 - Google Patents

Abstract

提供一种防静电片，由于使用作为导电性物质的离子系防静电剂的同时，采用以机械发泡的方法得到的发泡基体材料作为片状弹性体，对该发泡基体材料的密封性和脆性等物理性能没有不好的影响，而且具有充分的导电性和优良的防静电性能。在由主要原料多元醇和异氰酸酯成分、各种辅料、发泡用气体混合成的尿烷发泡原料M中，添加所需要量的离子系防静电剂20，然后以尿烷发泡原料M的反应和固化后而成的尿烷发泡基体材料12为材质。

Description

防静电片

技术领域

本发明是关于防静电片材的发明，具体说是在具有非常好的保持形状性能的同时，具有所需的导电性，适合用作电子仪器、精密仪器等的密封垫圈或填料等密封材料的防静电片。

背景技术

手提电话、电子仪器和其他精密仪器等中，在制造时一般在机体和上盖之间等要有密封垫圈密封，使微小的灰尘不能进入到它的内部，此外在液晶等的显示器部分不能产生背照光漏光。而近年来上述手提电话等要求更高的性能和重量更轻，不仅是机体，上述密封垫圈等辅助部件也要求小而薄。能够达到这样物理性能的材质有各种弹性体，一般弹性体绝缘性能好，因此容易带静电，例如有静电的电器放电的话，会出现使液晶等部件因放电而破坏的问题，因产生静电而吸附尘埃、尘土的问题。

一般作为为了避免上述因带静电产生的问题的方法，有在上述弹性体内混合加入碳黑或碳纤维等导电性填料，使其具有导电性的方法，或者在弹性体表面涂敷表面活性剂或导电性高分子，使其具有导电性的方法，根据弹性体的用途或制造工艺进行适当选择。

发明内容

可是在上述弹性体的材料内，例如采用混合加入通过电子导电的碳黑或碳纤维的导电性物质的方法时，为了能实现足够的导电性，需要在原料中分布有大量的填料，在混合物做成片状物等薄的形状时，担心成形性能、弹性模量或脆性等物理性能降低，总重量增加。此外还存在有上述碳系物质随时间推移退化变成粉状而剥落，及将其颜色限定为黑色时对商品形象有影响的问题。

上述在弹性体表面涂敷表面活性剂或导电性高分子，使其具有导电性的方法，存在有在产品制造后作为后处理实施的清洗、或使用时的摩擦等容易使涂敷层剥落的缺点。作为其他的方法，还可以考虑在上述弹性体表面贴敷金属箔、树脂薄膜等导电材料，这种情况下存在有导电材料的刚性会影响到弹性体材料的柔性和缓冲性能的问题。

本发明的目的是针对现有技术的防静电片存在的问题，提出适当地解决上述问题的方法，即本发明提供一种防静电片，由于在采用防静电剂作为导电性物质的同时采用以机械发泡的方法而得到的发泡基体材料作为片状弹性体，对由该机械发泡方法得到的发泡基体材料的密封性能和脆性等物理性能没有不好的影响，而且具有充分的导电性和优良的防静电性。

为了解决上述课题，达到所期望的目的，本发明的防静电片是把作为主要原料的多元醇和异氰酸酯、各种辅料、发泡用气体混合成尿烷发泡原料，在尿烷发泡原料中加入所需要量的离子系防静电剂而成的片状物，其特征是以上述尿烷发泡原料反应和固化后得到的尿烷发泡基体材料作为材料。

附图说明

图1表示适于本发明的实施例的防静电片切下一块的简要透视图。

图2为用机械发泡方法制造实施例的防静电片的制造装置的一个示例。

图3为用机械发泡方法制造尿烷发泡基体材料和片状薄膜层压成一体的防静电片的制造装置的一个示例。

图4为表示把使用实施例的防静电片作为密封材料的手提电话的分解的简图。

图5为详细表示图4所示密封材料的透视图。

图中符号说明：12尿烷发泡基体材料；14片状薄膜；20防静电剂；M尿烷发泡原料

具体实施方式

下面以适宜的实施例对本发明的防静电片进行举例说明。本申请的发明人在制造弹性体的原料中加入离子系防静电剂，发现具有优良的防静电性能，能够获得适用作手提电话等的密封垫圈的防静电片。

如图1所示，实施例中的防静电片10含有所需要的离子系防静电剂20，主要是由表面电阻值设定为10⁵～10¹⁰Ω/cm的片状尿烷发泡基体材料12、在该尿烷发泡基体材料12的一面上层压的片状薄膜14构成。上述尿烷发泡基体材料12是使用现有技术中公知的通过机械发泡制成的聚尿烷发泡体。此外上述片状薄膜14是用于提高上述尿烷发泡基体材料12的撕裂强度，即使没有它，防静电片10也能使用(后面有详细说明)。

发现用上述机械发泡方法制作聚尿烷发泡体，优点是聚尿烷泡沫具有溢浆少而且生成气体少(转移性小)的材质，同时从方法上还具有网眼微细，防尘和防漏光性能好的优点。此外在材质上可以利用上述转移性小的聚尿烷发泡体或橡胶海绵等，必须注意上述聚尿烷发泡体在大的尺寸方面、生成气体的性能、压缩产生的永久变形等方面的缺点。

上述机械发泡方法例如在特公昭53-8735号公报中有关于它的详细内容的记载，基本主要原料是多元醇和异氰酸酯构成的双液型尿烷原料，适当添加作为辅料的催化剂、气泡调节剂、发泡剂、可塑剂和填料等，把氮气等发泡用气体与它混合(本发明的情况下，是在这些基本的各种原料中混合添加所需要的离子系防静电剂20)，用奥克斯(ォ一クス)混合器混合搅拌，得到尿烷发泡原料M。得到的尿烷发泡原料M使用规定的成型模或后面介绍的制造设备30([0019]中介绍)等制成防静电片10。

上述多元醇成分可以使用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚二烯系多元醇等，这些多元醇可以单独或2种以上一起使用。此外上述异氰酸酯可以使用甲苯二苯基二异氰酸酯(TDI)、TDI预聚体、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯(MDI)、粗MDI、聚MDI、脲二酮(ゥレトヅォン)改性的MDI或碳化二亚胺改性的MDI等。

上述离子系防静电剂20可以使用高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钾或氯化锂等无机离子物质、改性的脂肪族二甲基乙基乙酸铵、月桂基乙酸铵、十八烷基三甲基高氯酸铵等和四丁基氯化铵(ブロミド)、十六烷基三甲基氯化铵(ブロミド)等季铵盐为代表的有机离子物质组成的离子性导电剂，阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、各种甜菜碱等两性离子表面活性剂等，这些物质可以单独使用或2种以上一起使用。

调整上述离子系防静电剂20的添加量，以便根据带有导电性的物质的种类得到适当的电阻值，一般相对于100重量份的上述多元醇，上述离子系防静电剂20的添加量设定为0.05～30重量份，优选0.2～10重量份的范围内。这是由于添加量小于0.05重量份时，防静电效果差，担心表面电阻值超过10¹⁰Ω/cm，相反添加量超过30重量份时，一方面表面电阻值小，另一方面担心出现上述尿烷发泡基体材料12脆性降低等物理特性的问题，而且制造成本也增加。

优选的成分和优选的添加量示于下表1。

表1

     主料        多元醇         聚醚多元醇          100

                异氰酸酯          粗MDI            15～40

     辅料        催化剂         金属催化剂          1～3

                            (スタナスオクエ一ト)

               气泡调节剂          硅酮             3～5

                  填料           氢氧化铝           0～25

  发泡用气体                       氮气          0.1标准升/分

离子系防静电剂                   高氯酸锂         0.05～30

                                                (单位：重量份)

要制作的上述尿烷发泡基体材料12的厚度设定为0.1～5.0mm。其厚度小于0.1mm时发现难以有足够的弹性，也就是难以有足够的密封性，而超过5.0mm时担心过厚使密封性恶化。上述尿烷发泡基体材料12的长度优选是5m以上的长的制品，这种情况下把制造的防静电片10加工成所需要的形状，可连续进行贴带和冲压等加工，所以可以由于生产效率提高而降低制造成本。

上述片状薄膜14是用以使上述尿烷发泡基体材料12保持刚性，防止在制造和使用时该基体材料12破裂造成物理损伤，提高保持形状的能力。它的材质优选使用不锈钢箔、铜箔或铝箔等金属薄膜、聚烯烃、聚酯、聚酰胺或聚氯乙烯等树脂薄膜，此外也可以使用一般的纸和树脂纤维增强的纸或无纺织布等。其厚度要保持上述尿烷发泡基体材料12必要的刚度，也就是使其保持形状，同时也不能影响此基体材料的柔韧性和密封性能，具体说金属薄膜的情况下为10～100μm，优选为10～70μm，树脂薄膜、纸或无纺织布的情况下，一般为10～500μm，优选为25～250μm。

把上述片状薄膜14层叠在尿烷发泡基体12上需要通过粘接剂等粘接手段，或制造时(在[0021]中详细说明)制成一体。上述粘接的方法使用与上述尿烷发泡基体材料12和片状薄膜14双方都能很好融合的物质，例如适当选择丙烯酸系或聚酰亚胺系等粘接剂，使用直接涂敷或使用粘接带等方法。

制造时形成一体的情况下，上述尿烷发泡原料M在片状薄膜14上反应、固化时，由于是同时粘接，所以粘接强度高，省去了使用其他工序制造的麻烦。此时适于上述片状薄膜14的材质，适合采用受到在使上述尿烷发泡原料M反应、固化时施加的热而软化，容易使上述尿烷发泡基体材料12整体层叠的热可塑性的树脂系物质。

上述制造装置30是用机械发泡方法制作片状弹性体，也就是本发明的尿烷发泡基体材料12的装置，如图2所示，其结构是由输送机32、吐料口34、刮板36、热风隧道炉38构成，输送机32由图中没有示出的动力源驱动，用于输送上述尿烷发泡原料M；吐料口34向输送机32上提供尿烷发泡原料M；刮板36设置在吐料口34的下游一侧，将提供的尿烷发泡原料M形成具有规定厚度的片状；规定长度的热风隧道炉38设置在刮板36的下游一侧，对尿烷发泡原料M进行加热，使其反应和固化，制作成尿烷发泡基体材料12。也就是使用此制造装置30可以连续得到由上述尿烷发泡材料构成的长的防静电片10。一般连续地、与输送机32平行地向上述输送机32上提供规定的脱膜纸R，向该脱膜纸R上供应尿烷发泡原料M。热风隧道炉38内的加热条件优选是150℃～200℃，加热1～3分钟。

如此得到的防静电片10经过冲压成规定的形状及其他的检查，制成片等的各种最终制品。上述得到的尿烷发泡基体材料12不是就这样直接作为防静电片10使用，可以用其他的工序把片状薄膜14用规定的粘接手段粘接在此尿烷发泡基体材料12上，以提高撕裂强度等的强度。

上述片状薄膜14不是用其他工序进行粘接等，如图3所示，连续地、平行地向上述输送机32上提供片状薄膜14，向该片状薄膜14上供应尿烷发泡原料M，也可以制成由尿烷发泡基体材料12和片状薄膜14构成一体的防静电片10。

如图4和图5所示，以透明保护部件58贴覆的手提电话50中的液晶显示器56装在外框架52和内框架54内，在液晶显示器56和外框架52之间，利用制成的防静电片10作成与上述形状对应的片40。这样利用时，为了容易装在上述手提电话50上，也可以预先在上述片材的外面和内面上作成涂敷粘接剂的粘接层42、42。为提高使用之前的处理性，即避免上述粘接层42、42粘手，也可以在粘接层42、42上设置剥离层44、44。在使用上述制造装置30的制造方法中，就可以把上述脱膜纸R作为剥离层44使用，使用(装在规定位置)时取下来(参照图5)。

在本发明中特别关注上述离子系防静电剂14的防静电效果，此外也期望充分具有像手提电话等电子精密仪器不可缺少的对电磁波的屏蔽效果。具有防静电性能的导电性物质由于不使用碳黑那样的碳系物质，所以最终得到的防静电片的颜色不仅仅有黑色，在上述尿烷发泡基体材料12的物理性能的允许范围内，通过混合所需要的颜色材料，能够得到各种颜色的防静电片。

下面是本发明的防静电片的实验例。在本实验中使用的防静电片是按以下顺序制造的。实验例1(制造方法)

①相对于100重量份聚醚多元醇(平均分子量3000、羟基值43.0、三井武田化学(株)制POP34-45)，把0.05重量份的防静电剂(高氯酸锂)、1重量份金属催化剂(スタナスォクェ一ト)、3重量份硅酮气泡调节剂(OSI特制品公司制L-5614)和20重量份氢氧化铝混合后，连续流入搅拌器顶部。

②然后在即将流入搅拌器顶部之前，在上述混合物中以0.1标准升/分的流量通入发泡气体氮气，并流入17重量份的异氰酸酯指数设定为0.9～1.1的聚异氰酸酯(粗MDI、NCO含量：31％、日本聚尿烷工业株式会社制コロネ一ト1130)，然后在此搅拌器顶部混合，得到尿烷发泡原料M。

③把上述尿烷发泡原料M用奥克斯混合器等混合剪切后，用上述制造装置30通过规定的吐料口34供给到输送机32上的片状薄膜14上，用刮板36把片状薄膜14上的尿烷发泡原料M刮成规定的厚度。

④通过上述输送机32的移动，把上述片状薄膜14上的尿烷发泡原料M送到热风隧道炉38内，在热风隧道炉38内进行200℃2分钟的加热，通过反应及固化，由片状薄膜14和整体层压的尿烷发泡基体材料12构成了防静电片材10。实验例2～4

除成分按下述表2的变化外，与实验例1相同，制成实验例2～4的试样。

        表2

                                       实验例1     实验例2   实验例3    实验例4多元醇        聚醚多元醇        重量份      100        100        100       100异氰酸酯          粗MDI          重量份       17        18         18        35催化剂    スタナスォクェ一ト    重量份        1         1          1         1气泡调节剂         硅酮           重量份        3         3          3         3填料          氢氧化铝         重量份       20         0         20        20氮气                         标准升/分     0.1        0.1        0.1       0.1高氯酸锂                         重量份      0.05       0.5        0.5       30固化温度                           ℃         200       200        200       200固化时间                           分          2         2          2         2表面电阻                         Ω/cm     9.0×10¹⁰ 6.0×10⁸  7.0×10⁸ 1.0×10⁵对比例

从实验例2组成中去掉防静电剂(高氯酸锂)以外，与实验例2相同，制作了对比例试样。

对各个试样在以下条件下测定了表面电阻值(Ω/cm)，用目测的方法确认了作为密封材料装入实际的手提电话中的使用状态。

表面电阻值测定仪器：TOA ULTRA MEGOHMMETER(东亚电波工业公司制)

充电电压：500V

充电时间：60秒

各试样在22℃×55％RH 24小时的条件下放置在调整室，然后进行测定。

结果一并示于上述表2中。

对比例试样的表面电阻值为4.0×10¹²Ω/cm，与此相比实验例的试样表面电阻值为1.0×10⁵～9.0×10¹⁰Ω/cm，远低于对比例的值，即使在实际装入手提电话中使用时，实验例的试样也没有因有静电引起液晶的破坏及进入灰尘，用目测与对比例进行比较可以观察到吸入灰尘等的情况。

如上所述，采用本发明的防静电片，由于使用作为导电性物质的离子系物质的同时，用机械发泡的方法制造片状的发泡基体材料，所以对以机械发泡方法得到的发泡基体材料的密封性和脆性等物理性能没有不好的影响，可以大量而且便宜地制造具有充分防静电性能的防静电片。此外把片状薄膜层压在上述发泡基体材料上，不损伤片状发泡基体材料的密封性能，能起到防止破裂等物理损伤、提高保持形状能力的效果。再有由于防静电剂不使用碳系物质，所以在上述发泡基体材料的原料中混合所需要的颜色材料，能够制造多种颜色的、有商品价值的防静电片。

Claims (5)

1.一种防静电片，其为在将主要原料多元醇和异氰酸酯成分、各种辅料、发泡用气体混合而得的尿烷发泡原料(M)中，添加所需要量的离子系防静电剂(20)而成的片状物，其特征在于以所述尿烷发泡原料(M)反应和固化后而成的尿烷发泡基体材料(12)为材质。

2.如权利要求1所述的防静电片，其中所述尿烷发泡基体材料(12)的厚度设定为0.1～5mm，其长度设定为5m以上。

3.如权利要求1或2所述的防静电片，其中对于100重量份多元醇成分，所述防静电剂(20)的添加量为0.05～30重量份，这样得到的防静电片的表面电阻值为10⁵～10¹⁰Ω/cm。

4.如权利要求1～3中任一项所述的防静电片，其中在所述尿烷发泡基体材料(12)的单面上层压片状薄膜(14)，以使结构强化。

5.如权利要求1～4中任一项所述的防静电片，其中所述片状薄膜(14)的材质为金属时厚度设定为10～100μm，材质为树脂或纸等时厚度设定为10～500μm范围。

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