JP2015193793A - 樹脂発泡体、発泡部材、及び、タッチパネル搭載機器 - Google Patents

樹脂発泡体、発泡部材、及び、タッチパネル搭載機器 Download PDF

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Abstract

【課題】タッチパネル搭載機器に用いられた際に、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生を高度に抑制できる樹脂発泡体を提供する。
【解決手段】本発明の樹脂発泡体は、樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体であり、25%圧縮荷重が0.1N/cm2以上8.0N/cm2以下であり、タッチパネル搭載機器に用いられることを特徴とする。上記樹脂は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂発泡体、発泡部材、及び、タッチパネル搭載機器に関する。詳細には、タッチパネル搭載機器に用いられた際に、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生を高度に抑制できる樹脂発泡体、この樹脂発泡体を有する発泡部材、及びこの樹脂発泡体が用いられているタッチパネル搭載機器に関する。
近年、表示パネルを有し、タッチパネルを搭載したタッチパネル搭載機器や、タッチパネル搭載機器が組み込まれた製品が広く用いられている。タッチパネル搭載機器では、故障や動作不良の発生を防ぐために、衝撃などの外的要因から保護することが求められている。
例えば、携帯電話などの携帯端末では、衝撃吸収材(クッション材)を用いることが提案されている(特許文献1及び2参照)。例えば、携帯端末が意図せず落下し、携帯端末に強い衝撃が加わっても、衝撃吸収材が用いられていると、表示パネルに対する衝撃を和らげることができ、表示パネルの割れ・ヒビなど破損を有効に防止できる。
特開2011−205539号公報 特開2014−17718号公報
近年、スマートフォン、携帯端末などのタッチパネル搭載機器の普及に伴い、使用者が指やタッチペンなどの治具(スタイラス)を用いて画面に触れたり、押したりする機会が増えてきている。また、これらのタッチパネル搭載機器は薄型化が顕著に進みつつあり、それらを構成する部材(例えば、LCDパネルに代表される表示パネルや触れた場所を関知するタッチパネルなど)も薄型化が進みつつある。そのため、使用者が画面を押した際に表示パネルやタッチパネルが非常に撓み(たわみ)やすくなっている。撓みが発生すると、その撓みに伴い表示パネルが内部のその他の部材(例えば、回路基板、電池など)と干渉して、表示パネルに表示ムラ(波紋状のにじみ模様)が発生することがある。表示ムラの発生原因としては、表示パネルが内部のその他の部材に押しつけられて、表示パネルに応力がかかり、液晶分子の配向が乱れることが考えられる。
この表示パネルに応力がかかることによって生じることがある表示ムラ(波紋状のにじみ模様)の問題に対して、表示パネル周辺にギャップを設けて、表示パネルが変形しても、表示パネルに応力がかかりにくくすることや、表示パネルやタッチパネルの設計を変更して、厚くし、撓みにくくすることや、タッチパネル搭載機器の筐体の剛性を大きくして、変形しにくくすることなどが提案されている。しかし、タッチパネル搭載機器が厚くなる、重くなるという弊害がある。
このため、タッチパネル搭載機器では、顕著に進みつつある薄型化に対応しつつ、表示パネルに応力がかかることによって生じることがある表示ムラ(波紋状のにじみ模様)の問題を解決することが求められている。
従って、本発明の目的は、タッチパネル搭載機器に用いられた際に、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生を高度に抑制できる樹脂発泡体を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生が高度に抑制されているタッチパネル搭載機器を提供することにある。
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、タッチパネル搭載機器に用いる樹脂発泡体を、特定の25%圧縮荷重を有する樹脂発泡体とすると、タッチパネル搭載機器が薄くても、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生を高度に抑制できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体であり、25%圧縮荷重が0.1N/cm2以上8.0N/cm2以下であり、タッチパネル搭載機器に用いられることを特徴とする樹脂発泡体を提供する。
上記樹脂は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であることが好ましい。
上記樹脂発泡体は、上記樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られることが好ましい。
上記樹脂発泡体は、上記樹脂組成物から構成される未発泡成形物に、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られることが好ましい。
上記樹脂発泡体は、溶融した上記樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られることが好ましい。
上記樹脂発泡体は、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、さらに加熱することにより得られることが好ましい。
上記のガスは、不活性ガスであることが好ましい。
上記のガスは、二酸化炭素ガスであることが好ましい。
上記のガスは、超臨界状態であることが好ましい。
さらに、本発明は、上記樹脂発泡体を有する発泡部材を提供する。
上記発泡部材は、上記樹脂発泡体上に粘着剤層を有することが好ましい。
さらに、本発明は、上記樹脂発泡体、表示パネル、及び、タッチパネルを有し、上記表示パネルの背面側のスペースに上記樹脂発泡体が配置されていることを特徴とするタッチパネル搭載機器を提供する。
上記タッチパネル搭載機器における上記樹脂発泡体の厚みは、上記スペースの高さに対して、50〜300%であることが好ましい。
上記タッチパネル搭載機器では、上記樹脂発泡体における上記表示パネルの背面側の面の面積が、上記表示パネル背面の面積に対して、20%以上であることが好ましい。
さらに、本発明は、表示パネル、及び、タッチパネルを有するタッチパネル製品において、上記表示パネルの背面側のスペースに、上記樹脂発泡体を配置することにより、使用者のタッチ操作時における表示パネルでの波紋状のにじみ模様の発生を防ぐ方法を提供する。
本発明の樹脂発泡体は、タッチパネル搭載機器に用いられた際に、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生を高度に抑制できる。
さらに、本発明のタッチパネル搭載機器は、上記樹脂発泡体が配置されているので、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生が高度に抑制されている。
タッチパネル搭載機器の一例の分解概略斜視図である。 タッチパネル搭載機器の一例の外観概略斜視図である。 タッチパネル搭載機器の一例の概略断面図である。 応力緩和試験機の上面概略図である。 応力緩和試験機の概略断面図である。 実施例1における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 実施例2における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 実施例3における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 実施例4における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 実施例5における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 実施例6における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 実施例7における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 比較例1における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 比較例2における表示ムラの発生の確認試験で感圧紙に作用した圧力の圧力画像である。 表示ムラの発生の確認試験で得られた圧力画像に対して圧力を定量化するために引いた線の一例を示す図である。 表示ムラの発生の確認試験で得られた実施例1〜4の圧力画像の圧力分布を定量化したグラフである。 表示ムラの発生の確認試験で得られた実施例5〜7の圧力画像の圧力分布を定量化したグラフである。 表示ムラの発生の確認試験で得られた比較例1及び2の圧力画像の圧力分布を定量化したグラフである。
(樹脂発泡体)
本発明の樹脂発泡体は、樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体であり、25%圧縮荷重が0.1N/cm2以上8.0N/cm2以下であり、タッチパネル搭載機器に用いられる。本発明の樹脂発泡体は、気泡構造(発泡構造)を有する。
本発明の樹脂発泡体は、樹脂組成物を発泡させることにより得られる。上記樹脂組成物は、樹脂発泡体を構成する樹脂を少なくとも含有する組成物である。上記樹脂組成物中の樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物中全量(全重量、100重量%)に対して、30重量%以上であることが好ましく、より好ましくは50重量%以上であり、さらに好ましくは80重量%以上である。
本発明の樹脂発泡体の25%圧縮荷重(25%圧縮時の反発応力)は、0.1N/cm2以上であり、好ましくは0.2N/cm2以上であり、より好ましくは0.5N/cm2以上である。本発明の樹脂発泡体は、25%圧縮荷重(25%圧縮時の反発応力)が0.1N/cm2以上であるので、圧縮された際の抵抗(圧縮された際に押し戻そうとする力)を十分に得て、力の分散を図ることができ、表示ムラの発生原因となる表示パネルにかかる力を効果的に小さくできる。
また、本発明の樹脂発泡体の25%圧縮荷重(25%圧縮時の反発応力)は、8.0N/cm2以下であり、好ましくは6.0N/cm2以下であり、より好ましくは3.0N/cm2以下であり、さらにより好ましくは2.0N/cm2以下である。本発明の樹脂発泡体は、25%圧縮荷重(25%圧縮時の反発応力)が8.0N/cm2以下であるので、適度な柔軟性を有し、樹脂発泡体が硬い場合に生じやすい隣接物への力の伝わりを抑制でき、表示ムラの発生原因となる表示パネルにかかる力を効果的に小さくできる。
特に、本発明の樹脂発泡体は、表示ムラの発生を抑制しつつ、優れた応力緩和性を得る点からは、25%圧縮荷重が2.0N/cm2以下であることが好ましい。本発明の樹脂発泡体の圧縮荷重が2.0N/cm2以下であると、単位体積当たりの応力緩和性能が高度に得られるので、厚みが小さかったり、表面積が小さくても、表示ムラの発生を高度に抑制できる。
本明細書において、25%圧縮荷重は、シート状の樹脂発泡体を、初期厚みに対して25%の高さに相当する高さまで厚み方向に圧縮し10秒間保持したあとの反発力を23℃(度)の雰囲気下で測定し、単位面積当たりで示したものをいう。
また、本発明の樹脂発泡体の密度(見掛け密度)は、特に限定されないが、0.020g/cm3以上であることが好ましく、より好ましくは0.025g/cm3以上であり、さらに好ましくは0.030g/cm3以上であり、さらにより好ましくは0.035g/cm3以上である。本発明の樹脂発泡体の密度が0.020g/cm3以上であると、十分な強度が得やすくなり、取り扱い性が良好となる傾向がある。また、本発明の樹脂発泡体の密度は、特に限定されないが、0.48g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.40g/cm3以下であり、さらに好ましくは0.20g/cm3以下であり、さらにより好ましくは0.15g/cm3以下である。本発明の樹脂発泡体の密度が0.48g/cm3以下であると、樹脂発泡体が変形したときに硬くなることを抑制でき、表示ムラの発生を効果的に抑制できる。また、樹脂発泡体の25%圧縮荷重を小さくする点からも好ましい。
本発明の樹脂発泡体の気泡構造は、特に限定されないが、独立気泡構造、連続気泡構造、半連続半独立気泡構造(独立気泡構造と連続気泡構造が混在している気泡構造)の何れであってよい。本発明の樹脂発泡体では、柔軟性の点より、半連続半独立気泡構造を有することが好ましく、特に、独立気泡構造部が40%以下(好ましくは30%以下)の半連続半独立気泡構造を有することが好ましい。
本発明の樹脂発泡体の平均セル径(気泡構造における平均セル径)は、特に限定されないが、10μm以上であることが好ましく、より好ましくは20μm以上である。本発明の樹脂発泡体の平均セル径が10μm以上であると、良好な柔軟性や衝撃吸収性が得やすくなり、表示ムラの発生をより効果的に抑制できる。また、上記平均セル径は、200μm以下であることが好ましく、より好ましくは150μm以下である。本発明の樹脂発泡体の平均セル径が200μm以下であると、良好なシール性や防塵性が得やすくなる。なお、上記平均セル径は、例えば、デジタルマイクロスコープにより幅方向の切断面の気泡構造部の拡大画像を取り込み、気泡の面積を求め、円相当径換算することにより求められる。
本発明の樹脂発泡体の発泡倍率は、特に限定されないが、良好な柔軟性や衝撃吸収性を得る点、表示ムラの発生を効果的に抑制する点より、また、樹脂発泡体の25%圧縮荷重を小さくする点から、1.5倍〜40倍が好ましく、より好ましくは2倍〜30倍である。なお、発泡倍率は、(発泡前の密度)/(発泡後の密度)で求められる。
本発明の樹脂発泡体の厚みは、特に限定されないが、0.05mm以上が好ましく、より好ましくは0.07mm以上であり、さらに好ましくは0.08mm以上である。本発明の樹脂発泡体の厚みが0.05mm以上であると、表示パネルやタッチパネルなどで撓みが発生しても、表示パネルにかかる力を小さくでき、表示ムラの発生を効果的に抑制できる。また、本発明の樹脂発泡体の厚みは、タッチパネル搭載機器の薄型化への対応の点より、2.0mm以下が好ましく、より好ましくは1.0mm以下であり、さらに好ましくは0.7mm以下であり、さらにより好ましくは0.4mm以下である。
本発明の樹脂発泡体の形状は、特に限定されないが、シート状やテープ状であることが好ましい。また、使用目的に応じ、適当な形状に加工されていてもよい。例えば、切断加工、打ち抜き加工等により、線状、円形や多角形状、額縁形状(枠形状)等に加工されていてもよい。さらには、所望の厚みを得る点より、スライス加工や、熱ロールによる加熱・圧縮加工などが施されていてもよい。
本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂が好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、アルケニル芳香族樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。なお、上記樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、上記樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれの形態の共重合体であってもよい。
また、上記熱可塑性樹脂には、「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」も含まれる。「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」としては、特に限定されないが、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルブチルゴムなどの天然又は合成ゴム;オレフィン系エラストマー;スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及びそれらの水素添加物などのスチレン系エラストマー;ポリエステル系エラストマー;ポリアミド系エラストマー;ポリウレタン系エラストマー:アクリル系エラストマーなどの各種熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂は、(a)「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分以外の熱可塑性樹脂」のみであってもよいし、(b)「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分以外の熱可塑性樹脂」、及び、「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」であってもよいし、(c)「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」のみであってもよい。本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂として「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」が含まれていると、樹脂発泡体において優れた柔軟性や形状追随性が得やすくなる。また、樹脂発泡体の25%圧縮荷重を小さくする点からも好ましい。
本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂が、(b)「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分以外の熱可塑性樹脂」、及び、「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」である場合、「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分以外の熱可塑性樹脂」と「ゴム成分及び/又は熱可塑性エラストマー成分」との割合は、特に限定されないが、樹脂発泡体のクッション性、高発泡倍率の気泡構造を得る点より、前者:後者(重量基準)で、10:90〜90:10が好ましく、より好ましくは80:20〜20:80である。
本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂は、Tg(ガラス転移点)が調整しやすく、室温下での柔軟性を発現しやすい点より、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であることが好ましい。つまり、本発明の樹脂発泡体は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られることが好ましい。
上記ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されないが、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィン(例えば、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1など)との共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコールなど)との共重合体などが挙げられる。他にも、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、塩素化ポリエチレンなどのオレフィン系エラストマーが挙げられる。なお、ポリオレフィン系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記オレフィン系エラストマーは、通常、ポリエチレンやポリプロピレンようなオレフィン系樹脂と、エチレン−プロピレンゴムやエチレン−プロピレン−ジエンゴムのようなオレフィン系ゴム成分とがミクロ相分離した構造を有しており、各成分を物理的に分散させたタイプであってもよく、架橋剤の存在下、動的に熱処理したタイプであってもよい。オレフィン系エラストマーは相溶性が良好である。
また、上記ポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタレート系樹脂などが挙げられる。また、上記ポリアルキレンテレフタレート系樹脂を2種類以上共重合して得られる共重合体も挙げられる。なお、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態の共重合体であってもよい。他にも、上記ポリエステル系樹脂としては、ポリエステル系エラストマーが挙げられる。なお、ポリエステル系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記ポリエステル系エラストマーとしては、ポリオール成分と、ポリカルボン酸成分との反応(重縮合)によるエステル結合部位を有するエラストマー樹脂であれば特に限定されないが、例えば、芳香族ジカルボン酸(二価の芳香族カルボン酸)とジオール成分との縮重合により得られるポリエステル系エラストマー樹脂が挙げられる。
上記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸(例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸など)、ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4'−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。なお、芳香族ジカルボン酸は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
また、上記ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール(テトラメチレングリコール)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,3,5−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール、1,18−オクタデカンジオール、ダイマージオール等の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールS、ビスフェノールSのエチレンオキシド付加物、キシリレンジオール、ナフタレンジオール等の芳香族ジオール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のエーテルグリコールなどのジオール成分などが挙げられる。なお、ジオール成分としては、ポリエーテルジオールや、ポリエステルジオールなどのポリマー形態のジオール成分であってもよい。上記ポリエーテルジオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環重合させたポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびこれらを共重合させたコポリエーテル等のポリエーテルジオールなどが挙げられる。なお、ジオール成分は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
さらに、上記ポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメント及びソフトセグメントのブロック共重合体であるポリエステル系エラストマーが挙げられる。特に、上記ポリエステル系エラストマーとしては、弾性と柔軟性の性質を併せもつ、ハードセグメント及びソフトセグメントのブロック共重合体であるポリエステル系エラストマーが好ましい。
このようなポリエステル系エラストマー(ハードセグメント及びソフトセグメントのブロック共重合体であるポリエステル系エラストマー)としては、例えば、(i)上記芳香族ジカルボン酸と、上記ジオール成分のうちヒドロキシル基とヒドロキシル基との間の主鎖中の炭素数が2〜4であるジオール成分との、重縮合により形成されるポリエステルをハードセグメントとし、上記芳香族ジカルボン酸と、上記ジオール成分のうちヒドロキシル基とヒドロキシル基との間の主鎖中の炭素数が5以上であるジオール成分との、重縮合により形成されるポリエステルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエステル型の共重合体;(ii)上記(i)と同様のポリエステルをハードセグメントとし、上記ポリエーテルジオールなどのポリエーテルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエーテル型の共重合体;(iii)上記(i)及び(ii)と同様のポリエステルをハードセグメントとし、脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエステル型の共重合体などが挙げられる。
特に、本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂としてポリエステル系エラストマーを含有する場合、構成するポリエステル系エラストマーとしては、ハードセグメント及びソフトセグメントのブロック共重合体であるポリエステル系エラストマーが好ましく、より好ましくは上記の(ii)のポリエステル・ポリエーテル型の共重合体(芳香族ジカルボン酸とヒドロキシル基とヒドロキシル基との間の主鎖中の炭素数が2〜4であるジオール成分との重縮合により形成されるポリエステルをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグメントとする、ポリエステル・ポリエーテル型の共重合体)である。上記の(ii)のポリエステル・ポリエーテル型の共重合体としては、より具体的には、ハードセグメントとしてのポリブチレンテレフタレートとソフトセグメントとしてのポリエーテルとを有するポリエステル・ポリエーテル型ブロック共重合体などが挙げられる。
また、上記アクリル系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリメチルメタクリレートなどアクリル系樹脂(アクリル系エラストマー以外のアクリル系樹脂)、アクリル系エラストマーなどが挙げられる。なお、アクリル系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記アクリル系樹脂としては、ホモポリマーのTgが−10℃以上のモノマーと、ホモポリマーのTgが−10℃未満のモノマーを必須のモノマー成分として形成されたアクリル系樹脂が好ましい。このようなアクリル系樹脂を用い、前者のモノマーと後者のモノマーの量比を調整することにより、室温下で柔軟性や衝撃吸収性に優れる樹脂発泡体を比較的容易に得ることができる。
なお、本発明における「ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)」(単に「ホモポリマーのTg」と称する場合がある)とは、「当該モノマーの単独重合体のガラス転移温度(Tg)」を意味し、具体的には、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley&Sons,Inc、1987年)に数値が挙げられている。なお、上記文献に記載されていないモノマーのホモポリマーのTgは、例えば、以下の測定方法により得られる値(特開2007−51271号公報参照)をいう。すなわち、温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及び重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離フィルム上に流延塗布し、乾燥して厚み約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。そして、この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ARES、レオメトリックス社製)を用いて周波数1Hzの剪断歪を与えながら、温度領域−70〜150℃、5℃/分の昇温速度で剪断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。なお、上記樹脂(ポリマー)のTgもこの方法により測定できる。
ホモポリマーのTgが−10℃以上のモノマーにおいて、該Tgは、例えば、−10℃〜250℃、好ましくは10〜230℃、さらに好ましくは50〜200℃である。
上記のホモポリマーのTgが−10℃以上のモノマーとして、例えば、(メタ)アクリロニトリル;(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー;(メタ)アクリル酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のホモポリマーのTgが−10℃以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸イソボルニル;N−ビニル−2−ピロリドン等の複素環含有ビニルモノマー;2−ヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシル基含有モノマーなどを例示することができる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、特に、(メタ)アクリロニトリル(とりわけ、アクリロニトリル)が好ましい。ホモポリマーのTgが−10℃以上のモノマーとして(メタ)アクリロニトリル(とりわけ、アクリロニトリル)を用いると、分子間相互作用が強いためか、樹脂発泡体の強度を大きくすることができる。
ホモポリマーのTgが−10℃未満のモノマーにおいて、該Tgは、例えば、−70℃以上−10℃未満、好ましくは−70℃〜−12℃、さらに好ましくは−65℃〜−15℃である。
上記のホモポリマーのTgが−10℃未満のモノマーとして、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のホモポリマーのTgが−10℃未満の(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、特に、アクリル酸C2-8アルキルエステルが好ましい。
上記アクリル系樹脂を形成する全モノマー成分(モノマー成分全量)に対する、ホモポリマーのTgが−10℃以上のモノマーの含有量は、例えば、2〜30重量%であり、下限は、好ましくは3重量%、より好ましくは4重量%であり、上限は、好ましくは25重量%、より好ましくは20重量%である。また、上記アクリル系樹脂を形成する全モノマー成分(モノマー成分全量)に対する、ホモポリマーのTgが−10℃未満のモノマーの含有量は、例えば、70〜98重量%であり、下限は、好ましくは75重量%、より好ましくは80重量%であり、上限は、好ましくは97重量%、より好ましくは96重量%である。
なお、アクリル系樹脂を形成するモノマー中に窒素原子含有共重合性モノマーが含まれていると、エマルション樹脂組成物を機械的撹拌等によりせん断を加えて発泡させる際は組成物の粘度が低下して多数の気泡がエマルション内に取り込まれやすくなるとともに、その後気泡を含有するエマルション樹脂組成物を基材上に塗布し静置状態で乾燥する際には該組成物が凝集しやすくなって粘度が上昇し、気泡が組成物内に保持され外部に拡散しにくくなるため、発泡特性に優れた樹脂発泡体を得ることができる。
上記窒素原子含有共重合性モノマー(窒素原子含有モノマー)としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル等のシアノ基含有モノマー;N−ビニル−2−ピロリドン等のラクタム環含有モノマー;(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド基含有モノマーなどが挙げられる。これらの中でも、アクリロニトリル等のシアノ基含有モノマー、N−ビニル−2−ピロリドン等のラクタム環含有モノマーが好ましい。窒素原子含有モノマーは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記アクリル系樹脂が、窒素原子含有モノマーをモノマー成分として形成されたアクリル系樹脂において、上記アクリル系樹脂を形成する全モノマー成分(モノマー成分全量)に対する、窒素原子含有モノマーの含有量は、2〜30重量%が好ましく、その下限は、より好ましくは3重量%、さらに好ましくは4重量%であり、その上限は、より好ましくは25重量%、さらに好ましくは20重量%である。
また、このような、窒素原子含有モノマーをモノマー成分として形成されたアクリル系樹脂においては、窒素原子含有モノマーのほかに、モノマー成分として、アクリル酸C2-18アルキルエステル(特に、アクリル酸C2-8アルキルエステル)を含んでいることが好ましい。アクリル酸C2-18アルキルエステルは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。このようなアクリル系樹脂において、上記アクリル系樹脂を形成する全モノマー成分(モノマー成分全量)に対する、アクリル酸C2-18アルキルエステル(特に、アクリル酸C2-8アルキルエステル)の含有量は、70〜98重量%が好ましく、その下限は、より好ましくは75重量%、さらに好ましくは80重量%であり、その上限は、より好ましくは97重量%、さらに好ましくは96重量%である。
また、上記スチレン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)などが挙げられる。他にも、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及びそれらの水素添加物などのスチレン系エラストマーが挙げられる。なお、スチレン系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
また、上記ポリアミド系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、6−ナイロン、66−ナイロン、12−ナイロンなどが挙げられる。他にも、ポリアミド系エラストマーが挙げられる。なお、ポリアミド系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
また、上記ポリカーボネートとしては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA系ポリカーボネートなどが挙げられる。なお、ポリカーボネートは、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られるが、上記樹脂組成物には、上記樹脂の他に、必要に応じて、添加剤が含まれていてもよい。なお、添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記樹脂組成物は、良好な発泡状態、高発泡倍率の気泡構造を得る点、樹脂発泡体の25%圧縮荷重を小さくする点より、発泡核剤としてのパウダー粒子を含むことが好ましい。
このようなパウダー粒子としては、特に限定されないが、例えば、タルク、シリカ、アルミナ、ゼオライト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マイカ、モンモリロナイト等のクレイ、カーボン粒子、グラスファイバー、カーボンチューブなどが挙げられる。なお、パウダー粒子は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記パウダー粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、0.1〜20μmであることが好ましい。パウダー粒子の平均粒子径が0.1μm以上であると、発泡核剤としての機能を十分に得ることができ、また、パウダー粒子の平均粒子径が20μm以下であると、発泡時のガス抜けの発生を効果的に抑制できるからである。
上記樹脂組成物中の上記パウダー粒子の量は、特に限定されないが、樹脂100重量部に対して、0.1重量部以上であることが好ましく、より好ましくは1重量部以上であり、さらに好ましくは2重量部以上である。上記パウダー粒子の量が0.1重量部以上であると、均一な発泡体が得やすくなる。また、上記パウダー粒子の量は、樹脂100重量部に対して、150重量部以下であることが好ましく、より好ましくは130重量部以下であり、さらに好ましくは50重量部以下である。上記パウダー粒子の量が150重量部以下であると、樹脂組成物の粘度が著しく上昇することを抑制しやすくするとともに、発泡形成時にガス抜けが生じて発泡特性を損なうという不具合の発生を抑制しやすくなるからである。
本発明の樹脂発泡体は、タッチパネル搭載機器に用いられることから、難燃性が求められることがある。このため、本発明の樹脂発泡体の形成に用いられる上記樹脂組成物には、難燃剤が含まれていてもよい。このような難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、無機難燃剤が好ましく挙げられる。なお、難燃剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記無機難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤、リン系難燃剤、アンチモン系難燃剤などが挙げられる。しかしながら、塩素系難燃剤や臭素系難燃剤は、燃焼時に人体に対して有害で機器類に対して腐食性を有するガス成分を発生し、また、リン系難燃剤やアンチモン系難燃剤は、有害性や爆発性などの問題がある。ゆえに、上記無機難燃剤としては、ノンハロゲン−ノンアンチモン系無機難燃剤がより好適に挙げられる。ノンハロゲン−ノンアンチモン系無機難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム・酸化ニッケルの水和物、酸化マグネシウム・酸化亜鉛の水和物等の水和金属化合物などが挙げられる。なお、水和金属化合物は表面処理されていてもよい。
上記樹脂組成物中の上記難燃剤の量は、特に限定されないが、難燃効果を十分に得る点から、樹脂100重量部に対して、5重量部以上が好ましく、より好ましくは7重量部以上であり、さらに好ましくは10重量部以上である。また、上記難燃剤の量は、高発泡倍率の気泡倍率を得る点から、樹脂100重量部に対して、130重量部以下が好ましく、より好ましくは120重量部以下である。
さらに、本発明の樹脂発泡体の形成に用いられる樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、添加剤が含まれていてもよいが、このような添加剤としては、他にも、可塑剤、滑剤、着色剤(顔料、染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、界面活性剤、張力改質剤、収縮防止剤、流動性改質剤、加硫剤、表面処理剤などが挙げられる。
上記樹脂組成物の作製方法は、特に限定されないが、例えば、上記樹脂、必要に応じて用いられる上記添加剤を、混練することが挙げられる。また、混練の際には、熱が加えられてもよい。上記樹脂組成物は、例えば、上記樹脂を溶剤に溶解させた樹脂溶液を用いてもよいし、上記樹脂を含むエマルション(エマルション樹脂組成物)を用いてもよい。本発明の樹脂発泡体を構成する樹脂がアクリル系樹脂である場合、気泡性の観点から、上記樹脂組成物として、樹脂を含むエマルションを用いるのが好ましい。エマルションとしては、2種以上のエマルションをブレンドして用いてもよい。エマルションの固形分濃度は成膜性の観点から高い方が好ましい。エマルションの固形分濃度は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上である。
上記樹脂組成物の190℃のメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、樹脂組成物の成形性、均一な気泡構造の得やすさの点より、5〜50g/10minが好ましく、より好ましくは7〜40g/10minである。なお、本明細書において、190℃におけるMFRは、ISO1133(JIS K 7210)に基づき、温度190℃、荷重21.6kgfで測定されたMFRをいうものとする。
本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂組成物を発泡させることにより得られるが、上記樹脂組成物の発泡方法については、特に限定されない。
このような樹脂組成物の発泡方法としては、物理的発泡方法(物理的方法により、気泡を分散させる発泡方法)や化学的発泡方法(化学的方法による発泡方法)などが挙げられる。物理的発泡方法では、発泡剤(発泡剤ガス)として用いられる物質の可燃性や毒性及びオゾン層破壊などの環境への影響が懸念される。また、化学的発泡方法では、発泡剤により生じた発泡ガスの残渣が発泡体中に残存するため、特に低汚染性の要求が高い用途においては、腐食性ガスやガス中の不純物による汚染が問題となる場合がある。さらに、上記物理的発泡方法及び上記化学的発泡方法では、いずれにおいても微細なセル構造を形成することは難しく、特に300μm以下の微細気泡を形成することは極めて困難であるといわれている。
特に、本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程(圧力を解放する工程)を経て発泡させることにより得ることが好ましい。この方法を用いれば、樹脂発泡体中に微細な気泡構造を容易に形成することができる。
また、ガス(発泡剤としてのガス)としては、可燃性、毒性、環境への影響、及び、不純物等のないクリーンな発泡体の得やすさの点より、不活性ガスが好ましい。上記不活性ガスとは、樹脂組成物に対して不活性で、且つ含浸可能なガスのことであり、例えば、二酸化炭素ガス(炭酸ガス)、窒素ガス、ヘリウム、空気等が挙げられる。なお、ガスは混合して用いられてもよい。中でも、含浸量が多く、含浸速度の速い点から、二酸化炭素ガスが好ましい。
さらに、樹脂組成物への含浸速度を速めるという点から、上記のガス(例えば、上記不活性ガス、特に二酸化炭素ガス)は、超臨界状態であることが好ましい。超臨界状態では、樹脂組成物へのガスの溶解度が増大し、高濃度の混入が可能である。また、含浸後の急激な圧力降下時には、上記のように高濃度で含浸することが可能であるため、気泡核の発生が多くなり、その気泡核が成長してできる気泡の密度が気孔率が同じであっても大きくなるため、微細な気泡を得ることができる。なお、二酸化炭素の臨界温度は31℃、臨界圧力は7.4MPaである。
上述のように、本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得ることが好ましいが、その際には、予め樹脂組成物を、シート状などの適宜な形状に成形して未発泡樹脂成形体(未発泡成形物)とした後、この未発泡樹脂成形体に、高圧のガスを含浸させ、圧力を解放することにより発泡させるバッチ方式を用いてもよく、また、樹脂組成物を加圧下、高圧のガスと共に混練し、成形すると同時に圧力を解放し、成形と発泡を同時に行う連続方式を用いてもよい。
本発明の樹脂発泡体について、バッチ方式で製造する場合を説明する。バッチ方式では、まず、樹脂発泡体を製造する際に未発泡樹脂成形体が製造される。この未発泡樹脂成形体の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物を、単軸押出機、二軸押出機等の押出機を用いて成形する方法;樹脂組成物を、ローラ、カム、ニーダ、バンバリ型等の羽根を設けた混錬機を使用して均一に混錬しておき、熱板のプレスなどを用いて所定の厚みにプレス成形する方法;樹脂組成物を射出成形機を用いて成形する方法などが挙げられる。これらの方法のうち、所望の形状や厚みの未発泡樹脂成形体が得られるように適宜な方法が選択されることが好ましい。なお、未発泡樹脂成形体は、押出成形、プレス成形、射出成形以外に、他の成形方法により製造されてもよい。また、未発泡樹脂成形体の形状は、シート状に限らず、用途に応じて種々の形状が選択される。例えば、シート状、ロール状、角柱状、板状等が挙げられる。次に、上記未発泡樹脂成形体(樹脂組成物による成形体)を耐圧容器(高圧容器)中に入れて、高圧のガスを注入(導入)し、未発泡樹脂成形体中に高圧のガスを含浸させるガス含浸工程、十分に高圧のガスを含浸させた時点で圧力を解放し(通常、大気圧まで)、未発泡樹脂成形体に気泡核を発生させる減圧工程、場合によっては(必要に応じて)、加熱することによって気泡核を成長させる加熱工程を経て、気泡を形成させる。なお、加熱工程を設けずに、室温で気泡核を成長させてもよい。このようにして気泡を成長させた後、必要により冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化することにより、樹脂発泡体が得られる。なお、高圧のガスの導入は連続的に行ってもよく不連続的に行ってもよい。さらに、気泡核を成長させる際の加熱の方法としては、ウォーターバス、オイルバス、熱ロール、熱風オーブン、遠赤外線、近赤外線、マイクロ波などの公知乃至慣用の方法が採用されてもよい。
つまり、本発明の樹脂発泡体は、上記樹脂組成物から構成される未発泡成形物に、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られてもよい。また、上記樹脂組成物から構成される未発泡成形物に、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、さらに加熱することにより得られてもよい。
一方、連続方式で製造する場合としては、例えば、樹脂組成物を、単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して混錬しながら、高圧のガスを注入(導入)し、十分にガスを樹脂組成物中に含浸させる混練含浸工程、押出機の先端に設けられたダイスなどを通して樹脂組成物を押し出すことにより圧力を解放し(通常、大気圧まで)、成形と発泡を同時に行う成形減圧工程により製造することが挙げられる。また、場合によっては(必要に応じて)、加熱することによって気泡を成長させる加熱工程を設けてもよい。このようにして気泡を成長させた後、必要により冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化することにより、樹脂発泡体が得られる。なお、上記混練含浸工程及び成形減圧工程では、押出機のほか、射出成形機などが用いられてもよい。
つまり、本発明の樹脂発泡体は、溶融した樹脂組成物に、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られてもよい。また、本発明の樹脂発泡体は、溶融した樹脂組成物に、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、さらに加熱することにより得られてもよい。
上記バッチ方式におけるガス含浸工程や上記連続方式における混練含浸工程において、ガスの混合量は、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物全量に対して、1〜10重量%が好ましく、より好ましくは2〜8重量%である。
上記バッチ方式におけるガス含浸工程や上記連続方式における混練含浸工程において、ガスを未発泡樹脂成形体や樹脂組成物に含浸させるときの圧力は、3MPa以上(例えば、3〜100MPa)が好ましく、より好ましくは4MPa以上(例えば、4〜100MPa)である。ガスの圧力が3MPaより低い場合には、発泡時の気泡成長が著しく、気泡径が大きくなりすぎ、例えば、シール効果、防塵効果が低下するなどの不都合が生じやすくなり、好ましくない。これは、圧力が低いとガスの含浸量が高圧時に比べて相対的に少なく、気泡核形成速度が低下して形成される気泡核数が少なくなるため、1気泡あたりのガス量が逆に増えて気泡径が極端に大きくなるからである。また、3MPaより低い圧力領域では、含浸圧力を少し変化させるだけで気泡径、気泡密度が大きく変わるため、気泡径及び気泡密度の制御が困難になりやすい。
また、バッチ方式におけるガス含浸工程や連続方式における混練含浸工程で、高圧のガスを未発泡樹脂成形体や樹脂組成物に含浸させるときの温度は広い範囲で選択できるが、操作性等を考慮した場合、10〜350℃が好ましい。例えば、バッチ方式において、シート状の未発泡樹脂成形体に高圧のガスを含浸させる場合の含浸温度は、40〜300℃が好ましく、より好ましくは100〜250℃である。また、連続方式において、樹脂組成物に高圧のガスを注入し混練する際の温度は、150〜300℃が好ましく、より好ましくは210〜250℃である。なお、高圧のガスとして二酸化炭素を用いる場合には、超臨界状態を保持するためには、含浸時の温度(含浸温度)は32℃以上(特に40℃以上)であることが好ましい。
なお、上記減圧工程において、減圧速度は、特に限定されないが、均一な微細気泡を得るため、5〜300MPa/sが好ましい。また、上記加熱工程における加熱温度は、特に限定されないが、40〜250℃が好ましく、より好ましくは60〜250℃である。
また、上記樹脂発泡体の製造方法によれば、高発泡倍率の樹脂発泡体を製造することができるので、厚い樹脂発泡体を得ることができる。例えば、上記連続方式により樹脂発泡体を得る場合、混練含浸工程において押出機内部での圧力を保持するためには、押出機先端に取り付けるダイスのギャップを出来るだけ狭く(通常0.1〜1.0mm)する必要がある。従って、厚い樹脂発泡体を得るためには、狭いギャップを通して押出された樹脂組成物を高い倍率で発泡させなければならないが、従来は、高い発泡倍率が得られないことから、形成される発泡体の厚みは薄いもの(例えば0.5〜2.0mm)に限定されてしまっていた。これに対して、高圧のガスを用いて製造される上記の樹脂発泡体の製造方法によれば、最終的な厚みで0.30〜5.00mmの樹脂発泡体を連続して得ることが可能である。
また、本発明の樹脂発泡体は、上記エマルション樹脂組成物を機械的に発泡させて起泡化させる工程(工程A)を経て発泡体を作製する方法により得ることもできる。起泡装置としては、特に限定されず、例えば、高速せん断方式、振動方式、加圧ガスの吐出方式などの装置が挙げられる。これらの中でも、気泡径の微細化、大容量作製の観点から、高速せん断方式が好ましい。
機械的撹拌により起泡した際の気泡は、気体(ガス)がエマルション中に取り込まれたものである。ガスとしては、エマルションに対して不活性であれば特に制限されず、空気、窒素、二酸化炭素などが挙げられる。中でも、経済性の観点から、空気が好ましい。
上記工程(A)を経て得られた、起泡化したエマルション樹脂組成物を基材上に塗工して乾燥する工程(工程B)を経ることで、本発明の樹脂発泡体を得ることができる。前記基材としては、特に限定されないが、例えば、剥離処理したプラスチックフィルム(剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム等)、プラスチックフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム等)、熱伝導層などが挙げられる。熱伝導層を基材として塗工した場合には、発泡体層と熱伝導層の密着性を向上でき、また、発泡体層作製時の乾燥工程の効率も向上できる。
前記工程Bにおいて、塗工方法、乾燥方法としては、一般的な方法を採用できる。工程Bは、基材上に塗布した気泡化したエマルション樹脂組成物を50℃以上125℃未満で乾燥する予備乾燥工程B1と、その後さらに125℃以上200℃以下で乾燥する本乾燥工程B2を含んでいることが好ましい。
予備乾燥工程B1と本乾燥工程B2を設けることにより、急激な温度上昇による気泡の合一化、気泡の破裂を防止できる。特に厚みの薄い樹脂発泡体では温度の急激な上昇により気泡が合一か、破裂するので、予備乾燥工程B1を設ける意義は大きい。予備乾燥工程B1における温度は、好ましくは50℃以上100℃以下である。予備乾燥工程B1の時間は、例えば、0.5分〜30分、好ましくは1分〜15分である。また、本乾燥工程B2における温度は、好ましくは130℃以上180℃以下、より好ましくは130℃以上160℃以下である。本乾燥工程B2の時間は、例えば、0.5分〜30分、好ましくは1分〜15分である。
本発明の樹脂発泡体は、25%圧縮荷重が0.1N/cm2以上8.0N/cm2以下であるので、タッチパネル搭載機器に用いられた際に、使用者のタッチ操作に伴い、表示パネルやタッチパネルがたわみ、変形したとしても、この変形に伴い生じた力を効果的に分散・吸収できる。ゆえに、本発明の樹脂発泡体は、表示パネルに応力がかかることによって生じることがある表示部における表示ムラ(波紋状のにじみ模様)の発生を高度に抑制できる。このため、本発明の樹脂発泡体は、タッチパネル搭載機器に好適に用いることができる。
上記樹脂発泡体は、衝撃吸収材、緩衝材、シール材などとして用いられる。
上記タッチパネル搭載機器とは、表示パネルを有し、タッチパネルを搭載した機器のことをいう。タッチパネル搭載機器としては、特に限定されないが、例えば、携帯電話;スマートフォン;携帯情報端末(PDA);タブレットコンピューター;デスクトップ型、ノートブック型、タブレット型などの各種パーソナルコンピュータ(パソコン);プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(有機ELディスプレイ)などの各種ディスプレイ(モニター);携帯型ゲーム機;デジタルオーディオプレーヤー;電子ブックリーダー(電子書籍閲覧用のデバイス、電子書籍専用端末);ウェアラブルコンピュータ(ウェアラブルデバイス);デジタルサイネージ(電子看板);現金自動預け払い機(ATM);切符、各種金券、飲料、食品、たばこ、雑誌、新聞などの販売に用いられる自動券売機・自動販売機;テレビ受像機(テレビ);電子黒板(インタラクティブ・ホワイトボード)などが挙げられる。
(発泡部材)
本発明の樹脂発泡体は、発泡部材として用いられてもよい。つまり、上記発泡部材は、上記の本発明の樹脂発泡体を有する部材である。上記発泡部材は、例えば、上記の本発明の樹脂発泡体のみからなる構成であってもよいし、上記樹脂発泡体に他の層(特に粘着剤層(粘着層)、基材層など)が積層されている構成であってもよい。さらには、上記発泡部材は、スキン層や、表面加熱溶融層を有していてもよい。
上記発泡部材の形状は、特に限定されないが、シート状(フィルム状を含む)、テープ状が好ましい。また、上記発泡部材は、所望の形状や厚みなどを有するように加工が施されていてもよい。例えば、用いられるタッチパネル搭載機器に合わせて種々の形状に加工が施されていてもよい。
特に、上記発泡部材は、粘着剤層を有することが好ましい。例えば、上記樹脂発泡体がシート状の樹脂発泡体である場合、上記発泡部材は、上記樹脂発泡体の片面又は両面に粘着剤層を有することが好ましい。発泡部材が粘着剤層を有していると、例えば、樹脂発泡体上に粘着剤層を介して加工用台紙を設けることができ、さらに、固定ないし仮止めを簡易に行うことができる。
上記粘着剤層を形成する粘着剤としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤(天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤など)、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などが挙げられる。粘着剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。また、粘着剤は、エマルション系粘着剤、溶剤系粘着剤、ホットメルト型粘着剤、オリゴマー系粘着剤、固形粘着剤などのいずれの形態の粘着剤であってもよい。中でも、上記粘着剤としては、汚染防止などの観点から、アクリル系粘着剤が好ましい。すなわち、上記発泡部材は上記の本発明の樹脂発泡体上にアクリル系粘着剤層を有することが好ましい。
上記粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、2〜100μmが好ましく、より好ましくは10〜100μmである。粘着剤層は、薄層であるほど、端部のゴミや埃の付着を防止する効果が高いため、厚みは薄い方が好ましい。なお、粘着剤層は、単層、積層体のいずれの形態を有していてもよい。
上記発泡部材において、上記粘着剤層は、他の層(下層)を介して、設けられていてもよい。このような下層としては、例えば、他の粘着剤層、中間層、下塗り層、基材層(特にフィルム層や不織布層など)などが挙げられる。さらに、上記粘着剤層は、剥離フィルム(セパレーター)(例えば、剥離紙、剥離フィルムなど)により保護されていてもよい。
(タッチパネル搭載機器)
本発明のタッチパネル搭載機器は、上記樹脂発泡体(上記の本発明の樹脂発泡体)、表示パネル、及び、タッチパネルを有し、表示パネルの背面側のスペースに上記樹脂発泡体が配置されている。本発明のタッチパネル搭載機器では、表示パネルの表面側のスペースにタッチパネルが配置され、表示パネルの背面側のスペースに上記樹脂発泡体が配置されている。なお、表示パネルの背面側のスペースは、発泡体が挿入される隙間に相当する。
本発明のタッチパネル搭載機器の一例を図1〜3を用いて説明する。なお、本発明のタッチパネル搭載機器は、図1〜3に記載のタッチパネル搭載機器に限定されるものではない。図1は本発明のタッチパネル搭載機器の一例の分解概略斜視図であり、図2は本発明のタッチパネル搭載機器の一例の外観概略斜視図であり、図3はタッチパネル搭載機器の一例の概略断面図である。図3は、図2のA−A'線の断面図である。図1〜3において、1はタッチパネル搭載機器であり、11はタッチパネルであり、12は表示パネルであり、13は樹脂発泡体であり、14は筐体である。なお、図1〜3のタッチパネル搭載機器では、使用者が情報を認識してタッチ操作を行う側の面であり、タッチパネル11によって提供される面が表面(表側の面)である。また、図1〜3のタッチパネル搭載機器では、表示パネル12の表面側のスペースにタッチパネル11が配置され、表示パネル12の背面側のスペースに樹脂発泡体13が配置されている。図3のhは、タッチパネル搭載機器1における表示パネル12の背面側のスペースの高さを示す。
本発明のタッチパネル搭載機器は、全体として、変形が生じず、硬いものであってもよいし、また、全体として、フレキシブルであってもよい。さらには、部分的にフレキシブルであってもよい。また、本発明のタッチパネル搭載機器は、図1〜3で示すように、筐体に、タッチパネル、表示パネル、及び、樹脂発泡体が収容されている構造を有していてもよい。また、本発明のタッチパネル搭載機器は、必要に応じて、回路基板、ウインドウレンズ、保護ガラス、各種電子部品、電池、各種光学フィルム、各種機械部品などを有していてもよい。さらに、本発明のタッチパネル搭載機器は、表面全体がタッチパネルである構造であってもよいし、表面が部分的にタッチパネルである構造であってもよい。また、本発明のタッチパネル搭載機器は、表面(表側の面)のみにタッチパネルを有していてもよいし、表面(表側の面)と裏面(裏側の面)の両方にタッチパネルを有していてもよい。さらにまた、本発明のタッチパネル搭載機器は、複数のタッチパネルを有していてもよい。
本発明のタッチパネル搭載機器における上記タッチパネルは、特に限定されず、何れの方式であってもよい。例えば、抵抗膜方式タッチパネル、静電容量方式タッチパネル、再帰反射方式タッチパネル、超音波方式タッチパネル、赤外線走査方式タッチパネル、電磁誘導方式タッチパネルなどが挙げられる。また、上記タッチパネルは、2以上の方式がともに搭載されていてもよい。例えば、上記タッチパネルは、静電容量方式タッチパネルと電磁誘導方式タッチパネルとがともに搭載されているタッチパネルであってもよい。
本発明のタッチパネル搭載機器における上記樹脂発泡体は、上記の本発明の樹脂発泡体である。本発明のタッチパネル搭載機器では、上記樹脂発泡体(上記の本発明の樹脂発泡体)が表示パネルの背面側に配置されているので、表示ムラ(波紋状のにじみ模様)の発生が高度に抑制されている。また、上記樹脂発泡体は、衝撃吸収材、緩衝材、シール材として作用する。
本発明のタッチパネル搭載機器における上記表示パネルは、特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display、LCD)、有機ELディスプレイ(有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ)、プラズマディスプレイなどが挙げられる。
上記表示パネルは、パネル部とともに、バックライトを有していてもよい。例えば、液晶ディスプレイは、バックライトと液晶パネル(液晶シャッター)により構成されていてもよい。さらには、上記表示パネルは、ディスプレイ駆動回路を有するディスプレイモジュールであってもよい。例えば、上記表示パネルは、バックライト及び液晶パネル(液晶シャッター)から構成される液晶ディスプレイに、ディスプレイ駆動回路を配置した液晶モジュールであってもよい。
本発明のタッチパネル搭載機器では、上記樹脂発泡体の厚みと上記表示パネルの背面側のスペースの高さとの関係について特に限定されないが、上記樹脂発泡体の厚みは、上記表示パネルの背面側のスペースの高さに対して、50%以上であることが好ましく、より好ましくは75%以上であり、さらに好ましくは100%以上である。上記樹脂発泡体の厚みが上記表示パネルの背面側のスペースの高さに対して50%以上であると、使用者がタッチ操作を行い、タッチパネルが押し込まれても、応力を分散して、表示ムラの発生を高度に抑制しやすくなる。例えば、本発明のタッチパネル搭載機器が、筐体に、タッチパネル、表示パネル、及び、樹脂発泡体が収容されている構造を有する場合、樹脂発泡体が挿入される隙間である表示パネルの背面側のスペースに対して樹脂発泡体の厚みが所定の値以上であると、使用者がタッチ操作を行いタッチパネルが押し込まれても、タッチパネルや表示パネルのたわみが筐体まで到達しにくくなり、たわみに伴う応力が表示パネルに作用して表示ムラを発生させることを高度に抑制できる。また、上記樹脂発泡体の厚みは、上記表示パネルの背面側のスペースの高さに対して、300%以下であることが好ましく、より好ましくは250%以下であり、さらに好ましくは200%以下である。上記樹脂発泡体の厚みが上記表示パネルの背面側のスペースの高さに対して300%以下であると、樹脂発泡体が圧縮されることにより生じる反発力を制御して、樹脂発泡体の圧縮に伴う反発力に起因する表示ムラの発生を抑制しやすくなる。
また、本発明のタッチパネル搭載機器において、上記樹脂発泡体における上記表示パネルの背面側の面の面積は、特に限定されないが、衝撃吸収性の点や表示ムラの発生を抑制する点から、上記表示パネル背面の面積に対して、20%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは80%以上である。
(方法)
本発明における、使用者のタッチ操作時における表示パネルでの波紋状のにじみ模様の発生を防ぐ方法は、表示パネル、及び、タッチパネルを有するタッチパネル製品において、上記表示パネルの背面側のスペースに、上記樹脂発泡体(上記の本発明の樹脂発泡体)を配置することを特徴とする。上記樹脂発泡体が表示パネルの背面側に配置されていると、使用者のタッチ操作に伴い、表示パネルやタッチパネルがたわみ、変形したとしても、この変形に伴い生じた力を効果的に分散・吸収でき、表示パネルでの表示ムラ(波紋状のにじみ模様)の発生を高度に抑制できる。
上記タッチパネル製品は、上記タッチパネル搭載機器に加えて、上記タッチパネル搭載機器を用いた製品を含む。上記タッチパネル製品は、特に限定されないが、上記タッチパネル搭載機器の他に、上記タッチパネル搭載機器を有する家電製品(例えば、掃除機、冷蔵庫、空気清浄機、洗濯機、電子レンジやオーブン、食器洗い乾燥機、エア・コンディショナー、炊飯器など)、上記タッチパネル搭載機器を有する音響機器、上記タッチパネル搭載機器を有するカーナビゲーション・システム(カーナビゲーション・システムを搭載した電子機器)、上記タッチパネル搭載機器を有するビデオカメラ、上記タッチパネル搭載機器を有するカムコーダ、上記タッチパネル搭載機器を有する録画機・再生機・録画再生機(例えば、DVDレコーダー、BDレコーダーなど)、上記タッチパネル搭載機器を有するデジタルカメラ、上記タッチパネル搭載機器を有するプリンター、上記タッチパネル搭載機器を有する複写機(コピー機)や複合機(デジタル複合機)、上記タッチパネル搭載機器を有する各種機械・各種装置(例えば、分析装置、製造装置、工作機械、輸送機械、建設機械、農業機械など)、上記タッチパネル搭載機器を有するパチンコ・パチスロ遊技機、上記タッチパネル搭載機器を有するアーケードゲーム機、上記タッチパネル搭載機器を有する玩具などが挙げられる。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
(樹脂発泡体の製造例1)
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.25g/10min]:55重量部、ポリオレフィン系エラストマー[メルトフローレート(MFR):7g/10min、JIS A硬度:79°]:45重量部、カーボンブラック(商品名「旭♯35」、旭カーボン株式会社製):6重量部、及び、水酸化マグネシウム(平均粒子径:0.7μm):10重量部を、株式会社日本製鋼所(JSW)製の二軸混練機にて、220℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に成形した。なお、ペレットの見掛け密度は0.98g/cm3であった。
このペレットを、株式会社日本製鋼所製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気下、22(注入後19)MPaの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、樹脂発泡体を得た。
この樹脂発泡体は、半連続半独立気泡構造を有するシート状の樹脂発泡体であり、0.035g/cm3の見掛け密度を有し、2.0mmの厚みを有し、28倍の発泡倍率を有する。また、この樹脂発泡体の平均セル径は、55μmであった。
(実施例1)
上記の樹脂発泡体の製造例1で得た樹脂発泡体をスライスして、厚みが0.3mmの樹脂発泡体Aを得た。この樹脂発泡体Aの25%圧縮荷重は0.80N/cm2であった。
(実施例2)
一方のロールが200℃に加熱された一対のロールにおけるロール間(ロールとロールの間の隙間)に、上記樹脂発泡体Aを通過させて、厚みが0.2mmの樹脂発泡体を得た。なお、ロール間のギャップ(隙間)は、厚みが0.2mmの樹脂発泡体が得られるように設定した。
次に、この厚みが0.2mmの樹脂発泡体を、200℃に加熱されたロールと接した面と反対側の面が200℃に加熱されたロールに接するように、一方のロールが200℃に加熱された一対のロールにおけるロール間(ロールとロールの間の隙間)に通過させて、厚みが0.1mmの樹脂発泡体Bを得た。なお、ロール間のギャップ(隙間)は、厚みが0.1mmの樹脂発泡体が得られるように設定した。
この樹脂発泡体Bの見掛け密度は0.126g/cm3であり、25%圧縮荷重は1.11N/cm2であった。
(実施例3)
ポリオレフィン系樹脂発泡体(商品名「ボラーラXLIM WF03」、厚み:0.3mm、25%圧縮荷重:5.2N/cm2、見掛け密度:0.19g/cm3、平均セル径:107μm)を用いた。
(実施例4)
ポリオレフィン系樹脂発泡体(商品名「ボラーラXLIM WF01」、厚み:0.1mm、25%圧縮荷重:2.8N/cm2、見掛け密度:0.31g/cm3、平均セル径:63μm)を用いた。
(実施例5)
アクリルエマルション溶液(固形分量55重量%、アクリル酸エチル−アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合体(重量比45:48:7))100重量部、脂肪酸アンモニウム系界面活性剤(ステアリン酸アンモニウムの水分散液、固形分量33重量%)(界面活性剤A)2重量部、カルボキシベタイン型両性界面活性剤(商品名「アモーゲンCB−H」、第一工業製薬株式会社製)(界面活性剤B)2重量部、オキサゾリン系架橋剤(商品名「エポクロスWS−500」、株式会社日本触媒製、固形分量39重量%)0.35重量部、ポリアクリル酸系増粘剤(アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体(アクリル酸20重量%)、固形分量28.7重量%)0.78重量部をディスパー(商品名「ロボミックス」、プライミクス株式会社製)で撹拌混合して起泡化して発泡組成物を得た。この発泡組成物を、剥離処理をしたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚み:38μm、商品名「MRF♯38」、三菱樹脂株式会社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚み0.3mm、見掛け密度0.25g/cm3、25%圧縮荷重0.47N/cm2、平均セル径76μmの連続気泡構造の樹脂発泡体を得た。
(実施例6)
アクリルエマルション溶液(固形分量55重量%、アクリル酸エチル−アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合体(重量比45:48:7))100重量部、脂肪酸アンモニウム系界面活性剤(ステアリン酸アンモニウムの水分散液、固形分量33重量%)(界面活性剤A)2重量部、カルボキシベタイン型両性界面活性剤(商品名「アモーゲンCB−H」、第一工業製薬株式会社製)(界面活性剤B)2重量部、オキサゾリン系架橋剤(商品名「エポクロスWS−500」、株式会社日本触媒製、固形分量39重量%)0.8重量部、ポリアクリル酸系増粘剤(アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体(アクリル酸20重量%)、固形分量28.7重量%)0.65重量部をディスパー(商品名「ロボミックス」、プライミクス株式会社製)で撹拌混合して起泡化して発泡組成物を得た。この発泡組成物を、剥離処理をしたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚み:38μm、商品名「MRF♯38」、三菱樹脂株式会社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚み0.2mm、見掛け密度0.28g/cm3、25%圧縮荷重0.92N/cm2、平均セル径72μmの連続気泡構造の樹脂発泡体を得た。
(実施例7)
アクリルエマルション溶液(固形分量55重量%、アクリル酸エチル−アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合体(重量比45:48:7))100重量部、脂肪酸アンモニウム系界面活性剤(ステアリン酸アンモニウムの水分散液、固形分量33重量%)(界面活性剤A)2重量部、カルボキシベタイン型両性界面活性剤(商品名「アモーゲンCB−H」、第一工業製薬株式会社製)(界面活性剤B)2重量部、オキサゾリン系架橋剤(商品名「エポクロスWS−500」、株式会社日本触媒製、固形分量39重量%)4重量部、ポリアクリル酸系増粘剤(アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体(アクリル酸20重量%)、固形分量28.7重量%)0.6重量部をディスパー(商品名「ロボミックス」、プライミクス株式会社製)で撹拌混合して起泡化して発泡組成物を得た。この発泡組成物を、剥離処理をしたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚み:38μm、商品名「MRF♯38」、三菱樹脂株式会社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚み0.1mm、見掛け密度0.31g/cm3、25%圧縮荷重1.90N/cm2、平均セル径57μmの連続気泡構造の樹脂発泡体を得た。
(比較例1)
厚みが100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を2枚重ねたものを、比較例1とした。
(比較例2)
なお、下記の(表示ムラの発生の確認試験)や(応力緩和試験)において、フォーム挿入用空隙に何も挿入しない場合を、ブランクとしての「比較例2」とした。
(表示ムラの発生の確認試験)
市販のスマートフォンを分解した。このスマートフォンでは、表示パネル下部と筐体との間に空間があり、この空間の高さは、0.2mmであった。この空間をフォーム挿入用空隙とした。
次に、このフォーム挿入用空隙に評価するサンプルを挿入し、再度、分解したスマートフォンを組み立てた。なお、比較例2は、フォーム挿入用空隙に何も挿入しなかった。
スマートフォンを起動し、親指で、画面中央部を押した。この時の力は、およそ20Nであった。そして、表示ムラが発生するか否かを確認し、下記の基準で評価した。
A:表示ムラは発生しない。
B:表示ムラは発生するものの、使用者は、問題なく視認することができ、問題なくスマートフォンを操作することができる。
C:表示ムラにより、視認性に悪影響が生じ、使用者は、スマートフォンの操作に違和感を伴う。
(応力緩和試験)
下記に示す応力緩和試験機を用い、フォーム挿入用空隙に評価するサンプルを挿入し、応力緩和性を評価した。
応力緩和試験機について、図4及び図5に示す。図4は応力緩和試験機の上面概略図であり、図5は応力緩和試験機の概略断面図(図4のB−B'線の断面図)である。図4及び5において、2は応力緩和試験機であり、21は押子(圧子)であり、22はウインドウレンズであり、23は液晶ディスプレイ(LCD)であり、24は感圧紙であり、25は基板(ベース板)であり、261及び262は粘着テープであり、27は筐体である。また、点線で囲まれた領域である28は、フォーム挿入用空隙を示す。応力緩和試験機2は、液晶ディスプレイ23の背面側に感圧紙24を有し、液晶ディスプレイ23の表面側にウインドウレンズ22を有する。応力緩和試験機2では、基板25の上に粘着テープ262を介して筐体27が配置され、粘着テープ261を介してウインドウレンズ22が筐体上に固定されており、ウインドウレンズ22、粘着テープ261、粘着テープ262、筐体27及び基板28で区切られた内部空間があり、この内部空間に液晶ディスプレイ23及び感圧紙24の積層体が配置されている。また、感圧紙24の下部の内部空間には、フォーム挿入用空隙28が設けられている。
なお、この応力緩和試験機におけるウインドウレンズは、タッチパネルとみなすことができる。
押子21は、直径が13mmの球体の先端形状を有する。粘着テープ261として、両面粘着テープ(厚み300μm、商品名「両面粘着テープ HJ−90130B」、日東電工株式会社製)を用いた。粘着テープ262として、両面粘着テープ(厚み30μm、商品名「両面粘着テープ No.5603」、日東電工株式会社製)を用いた。ウインドウレンズ22の厚みは0.8mmである。液晶ディスプレイ23の厚みは、1.7mmである。また、基板25の厚みは5mmである。感圧紙24として、応力測定フィルム(商品名「プレスケール」(ツーシート、微圧用(4LW)、富士フイルム株式会社製、加圧した部分が発色する面を有するシート、厚み0.16mm)を用いた。
また、応力緩和試験機2では、筐体27は交換が可能であり、筐体27の高さを調節することにより、フォーム挿入用空隙28の高さを調節できる。
フォーム挿入用空隙の高さを0.2mmに設定して、応力緩和試験機のフォーム挿入用空隙に、評価するサンプルを挿入し、応力緩和試験機を用いて、押子を用いてタッチパネルの中心部に20Nの荷重をかけ、感圧紙の変色を確認することにより、応力緩和性を評価した。
なお、比較例2は、フォーム挿入用空隙に何も挿入しなかった。
応力緩和試験の評価結果について、下記の表1、及び、図6〜18に示す。図6〜14は実施例1〜7及び比較例1及び2の感圧紙の変色をデジタル処理し、感圧紙に作用した圧力を可視化した圧力画像である。図16は、図6〜9の圧力画像を解析して、最も圧力がかかった点(中心点、タッチパネル中心部)を通る線(図15の線Lに相当)を引き、その線上での圧力分布を示したグラフである。図17は、図10〜12の圧力画像を解析して、最も圧力がかかった点(中心点、タッチパネル中心部)を通る線(図15の線Lに相当)を引き、その線上での圧力分布を示したグラフである。図18は、図13及び14の圧力画像を解析して、最も圧力がかかった点(中心点、タッチパネル中心部)を通る線(図15の線Lに相当)を引き、その線上での圧力分布を示したグラフである。図16〜18のグラフでは、圧力が定量化されている。なお、図15は、圧力画像に対して、どのように線を引いたかを示す一例である。
実施例と比較例とを対比すると、図6〜14、16〜18より、実施例の方が感圧紙に作用した圧力が小さかった。このため、実施例は、比較例に対して、応力緩和性が優れていると評価できた。また、実施例は、タッチパネル搭載機器に用いられた際に、使用者のタッチ操作に伴う表示部における表示ムラの発生を高度に抑制できることが確認できた。
また、実施例1と実施例3とを対比すると、図6、8、16より、実施例1の方が感圧紙に作用した圧力が小さかった。このため、実施例1は、実施例3に対して、応力緩和性が優れていると評価できた。
さらに、実施例2と実施例4とを対比すると、図7、9、16より、実施例2の方が感圧紙に作用した圧力が小さかった。このため、実施例2は、実施例4に対して、応力緩和性が優れていると評価できた。
1 タッチパネル搭載機器
11 タッチパネル
12 表示パネル
13 樹脂発泡体
14 筐体
2 応力緩和試験機
21 押子
22 ウインドウレンズ
23 液晶ディスプレイ
24 感圧紙
25 基板
261 粘着テープ
262 粘着テープ
27 筐体
28 フォーム挿入用空隙

Claims (15)

  1. 樹脂を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる樹脂発泡体であり、25%圧縮荷重が0.1N/cm2以上8.0N/cm2以下であり、タッチパネル搭載機器に用いられることを特徴とする樹脂発泡体。
  2. 前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂である請求項1記載の樹脂発泡体。
  3. 前記樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られる請求項1又は2記載の樹脂発泡体。
  4. 前記樹脂組成物から構成される未発泡成形物に、高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られる請求項3記載の樹脂発泡体。
  5. 溶融した前記樹脂組成物に高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て発泡させることにより得られる請求項3記載の樹脂発泡体。
  6. 高圧のガスを含浸させた後、減圧する工程を経て、さらに加熱することにより得られる請求項3〜5の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
  7. 前記のガスが、不活性ガスである請求項3〜6の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
  8. 前記のガスが、二酸化炭素ガスである請求項7に記載の樹脂発泡体。
  9. 前記のガスが、超臨界状態である請求項3〜8の何れか1項に記載の樹脂発泡体。
  10. 請求項1〜9の何れか1項に記載の樹脂発泡体を有する発泡部材。
  11. 前記樹脂発泡体上に粘着剤層を有する請求項10記載の発泡部材。
  12. 請求項1〜9の何れか1項に記載の樹脂発泡体、表示パネル、及び、タッチパネルを有し、前記表示パネルの背面側のスペースに前記樹脂発泡体が配置されていることを特徴とするタッチパネル搭載機器。
  13. 前記樹脂発泡体の厚みが、前記スペースの高さに対して、50〜300%である請求項12記載のタッチパネル搭載機器。
  14. 前記樹脂発泡体における前記表示パネルの背面側の面の面積が、前記表示パネル背面の面積に対して、20%以上である請求項12又は13記載のタッチパネル搭載機器。
  15. 表示パネル、及び、タッチパネルを有するタッチパネル製品において、前記表示パネルの背面側のスペースに、請求項1〜9の何れか1項に記載の樹脂発泡体を配置することにより、使用者のタッチ操作時における表示パネルでの波紋状のにじみ模様の発生を防ぐ方法。
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