JP4980198B2 - 段差構造装着用スリットを備える発泡材 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、良好な衝撃吸収性、気密性及び防塵性を備える発泡材を提供することにある。
本発明の発泡材(フォーム材)は、微細セル構造を有し、且つ少なくとも細長いテープ状部位を有する発泡体であって、該部位の長さ方向に対して15°から75°の角度範囲で斜めに形成された段差構造装着用スリットを少なくとも一つ備えている発泡体により構成されている。
本発明において、発泡体(樹脂発泡体)の素材である熱可塑性ポリマーとしては、熱可塑性を示すポリマーであって、高圧ガスを含浸可能なものであれば特に制限されない。このような熱可塑性ポリマーとして、例えば、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、ビニルアルコール等)との共重合体などのオレフィン系重合体;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)などのスチレン系重合体;6−ナイロン、66−ナイロン、12−ナイロンなどのポリアミド;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;ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂;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;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル;ビスフェノールA系ポリカーボネートなどのポリカーボネート;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。
本発明で用いられる不活性ガスとしては、上記熱可塑性ポリマーに対して不活性で且つ含浸可能なものであれば特に制限されず、例えば、二酸化炭素、窒素ガス、空気等が挙げられる。これらのガスは混合して用いてもよい。これらのうち、発泡体の素材として用いる熱可塑性ポリマーへの含浸量が多く、含浸速度の速い二酸化炭素が好適である。
熱可塑性ポリマーに、高圧の不活性ガスを含浸させることにより、段差構造装着用スリットを施すスリット加工前の発泡体を製造する方法としては、具体的には、熱可塑性ポリマーに、不活性ガスを高圧下で含浸させるガス含浸工程、該工程後に圧力を低下させて樹脂を発泡させる減圧工程、及び必要に応じて加熱により気泡を成長させる加熱工程を経て形成する方法などが挙げられる。この場合、前述のように、予め成形した未発泡成形物を不活性ガスに含浸させてもよく、また、溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧の際に成形に付してもよい。これらの工程は、バッチ方式、連続方式の何れの方式で行ってもよい。
圧縮率(%)=(圧縮前の厚さ−圧縮後の厚さ)/(圧縮前の厚さ)×100
本発明の発泡材は、前述のような特定の段差構造装着用スリットを有している発泡体から構成されている。発泡材は、発泡体単独の形態であっても、その機能が有効に発揮された発泡材とすることができるが、発泡体の片面または両面に他の層又は基材(特に、粘着層など)が設けられている形態の発泡材であってもよい。例えば、発泡体の片面または両面に粘着層を有している形態の発泡材とすると、光学部材等の部材又は部品を被着体へ固定ないし仮止めすることができるようになる。従って、本発明の発泡材としては、発泡材を構成する発泡体の少なくとも一方の面(片面または両面)に、粘着層を有していることが好ましい。
本発明の光学部材を有する構造体(光学部材が所定の部位に取り付けられている構造体)では、光学部材が、前記発泡材を介して、該発泡材の段差構造装着用スリットと光学部材の辺部とが交差するように取り付けられている(装着されている)。このような構造体としては、例えば、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、プラズマディスプレイ等の画像表示装置(特に、小型の画像表示部材が光学部材として装着されている画像表示装置)や、カメラやレンズ(特に、小型のカメラ又はレンズ)が光学部材として装着されている、いわゆる「携帯電話」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置などが挙げられる。前記構造体は、従来より薄型化の製品であってもよく、その厚みや形状などは特に制限されない。
本発明の高気密高防塵衝撃吸収構造(光学部材を所定の部位に取り付ける際の高気密高防塵衝撃吸収構造)は、光学部材が、前記発泡材を介して、該発泡材の段差構造装着用スリットと光学部材の辺部とが交差するように取り付けられている構造を有している。高気密高防塵衝撃吸収構造としては、光学部材を、所定の部位に取り付ける(装着する)際に、前記発泡材が用いられていれば、他の構造は特に制限されない。従って、光学部材や、該光学部材を取り付ける所定の部位などは特に制限されず、適宜選択することが可能であり、例えば、光学部材としては、前述のような光学部材などが挙げられる。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.35g/10min]:45重量部と、ポリオレフィン系エラストマー[メルトフローレート(MFR):6g/10min、JIS A 硬度:79°]:55重量部と、水酸化マグネシウム:120重量部と、カーボン(商品名「旭♯35」旭カーボン社):10重量部とを、日本製鋼所(JSW)社製の二軸混練機にて、200℃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。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気下、13(注入後12)MPaの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して5重量%の割合で注入した。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、発泡体を得た。そして、厚さが1.0mmとなるように該発泡体にスライス加工を施した。
該スライス加工後の発泡体の一方の面に、ポリエステルフィルムの両面にアクリル系粘着剤層を設けた構成を有している両面粘着テープ(商品名「No.532」日東電工社製、厚さ:80μm)を貼り合わせて、粘着面を有する発泡体(「発泡体(A)」と称する場合がある)を得た。
発泡体(A)、打ち抜き加工を施して、枠形状の発泡体(一辺の長さが56mmの正方形の形状、厚さ:1.0mm、枠幅:2mm、開口部の一辺の長さ:52mm)を得た。
次に、該枠形状の発泡体の粘着面とは反対側の面に、図7の7aのように、カッターナイフを用いて、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:22.5°、スリット間距離:12.5mm、スリット72)を形成することにより、発泡材(発泡材71)を作製した。
図7の7bのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:45°、スリット間距離:12.5mm、スリット74)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材73)を作製した。
図7の7cのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:67.5°、スリット間距離:12.5mm、スリット76)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材75)を作製した。
発泡体(A)に、打ち抜き加工及びスライス加工を施して、L字形状の発泡体(厚さ:1.0mm、幅:2mm、L字形状発泡体8)を得た。
次に、L字形状の発泡体の両端部付近に、図9の9a及び9bのように、カッターナイフを用いて、スリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:30°、スリット92)を形成することにより、両端部付近にスリットを備えるL字形状の発泡体(L字形状発泡体91)(「スリットを備えるL字形状発泡体(A)と称する場合がある」)を得た。さらに、他のL字形状の発泡体の両端部付近に、図9の9a及び9cのように、カッターナイフを用いて、スリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:45°、スリット94)を形成することにより、両端部付近にスリットを備えるL字形状の発泡体(L字形状発泡体93)(「スリットを備えるL字形状発泡体(B)」と称する場合がある)を得た。
そして、スリットを備えるL字形状発泡体(A)とスリットを備えるL字形状発泡体(B)とを、図9の9aのように、スリットを備えるL字形状発泡体(B)のスリットとL字形状発泡体(A)の辺部とが交差し、且つスリットを備えるL字形状発泡体(A)のスリットとL字形状発泡体(B)の辺部とが交差するように重ねることにより、枠形状の発泡材(枠形状発泡材95)を得た。
また、実施例4のL字形状発泡体同士が重なり合う部分の電子顕微鏡写真を図10に示した。
発泡体(A)に、スライス加工及び打ち抜き加工を施して、枠形状の発泡材(一辺の長さが56mmの正方形の形状、厚さ:1.0mm、枠幅:2mm、開口部の一辺の長さ:52mm)を得た。
図11の11aのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:90°、スリット間距離:12.5mm、スリット112)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材111)を作製した。
図11の11bのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:90°、スリット間距離:13.5mm、スリット114)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材113)を作製した。
図11の11cのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:90°、スリット間距離:14.5mm、スリット116)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材115)を作製した。
図11の11dのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:11°、スリット間距離:12.5mm、スリット118)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材117)を作製した。
図11の11eのように、2本のスリット(深さ:0.9mm、長さ方向に対するスリット角度:79°、スリット間距離:12.5mm、スリット120)を形成したこと以外は実施例1と同様にして発泡材(発泡材119)を作製した。
発泡体(A)に、打ち抜き加工及びスライス加工を施して、L字形状の発泡体(厚さ:1.0mm、幅:2mm、L字形状発泡体121)を得た。
次に、該L字形状の発泡体同士を、図12の12aのように重ねて、枠形状の発泡材(枠形状発泡材122)を作製した。
発泡体(A)に、打ち抜き加工及びスライス加工を施して、L字形状の発泡体(厚さ:1.0mm、幅:2mm、L字形状発泡体123)を得た。
次に、該L字形状の発泡体同士を、図12の12bのように密着させて、突き合わせタイプの枠形状発泡材(枠形状発泡材124)を作製した。
なお、比較例8の発泡材において、発泡体同士が重なり合っている部分は存在しない。
実施例および比較例で得られた発泡材について、以下の測定方法により、差圧を測定し、発泡材の防塵性及び気密性を評価した。そして、その測定結果及び評価結果を表1に示した。
発泡材の差圧の測定には、図13に示す気密性試験評価試験装置を使用した。図13において、13aは気密性試験評価試験装置の概略構成、13bは気密性試験評価試験装置の断面の概略構成、131は天井板、132はスペーサー、133は両面テープ(枠形状の両面粘着テープ、厚さ:80μm)、134は発泡材、135は評価用箱体、136aは管継ぎ手を介して定量ポンプに接続する貫通孔、136bは管継ぎ手を介して差圧計に接続する貫通孔、136cは管継ぎ手を介してニードルバルブに接続する貫通孔、137は開口部、138は空間部を示す。該気密性試験評価試験装置は、略四角形の平板状の天井板131と評価用箱体135とをねじ止めすることによって、内部に略直方体状の密閉可能な空間部138を形成することができる。なお、開口部137は、該空間部138の開口部である。また、天井板131は、開口部となる平面視四角形(台形)の切り込みを有する。
それぞれの発泡材を、該発泡材の圧縮率が30%となるようにスペーサーを選択し、前記気密性試験評価試験装置に、図14のように、隙間ゲージの幅方向(発泡材の長さ方向)における中間と、発泡材の2つのスリット間の中間とが重なり合うようにセットして、前記の方法で差圧を測定した。
それぞれの発泡材を、該発泡材の圧縮率が、実施例4及び比較例8では50%、比較例7では30%となるようにスペーサーを選択し、前記のように気密性試験評価用容器にセットして(図13参照)、前記の方法で差圧を測定した。なお、実施例4及び比較例7〜8における差圧の測定では、隙間ゲージを使用していない。
ブランクとして、隙間ゲージを使用せず、段差のない状態で差圧を測定した場合、3.6kPaであった。当然に、この状態では、気密性が高く、防塵性能も高い。また、経験的には、差圧は、3.0kPaあれば、気密性及び防塵性に関して問題のないことが知られている。従って、差圧が3.0kPa以上の場合を「良好(○)」と評価し、一方、差圧が3.0kPa未満の場合を「不良(×)」と評価した。
長さ方向に対して90°の角度範囲で交差する2つのスリット(平行スリット)を有する比較例2〜4では、スリット間距離(スリットの中心同士の距離)を隙間ゲージと同じ幅、つまり段差幅と同じ幅に加工した比較例2が最も高い差圧が計測されたことから、スリット幅と段差幅を一致させることが好ましい。
しかし、比較例2でも、気密性及び防塵性に関して問題のない差圧である3.0kPaを有することはなかった。これは、発泡材を装着する際にズレが生じたり、発泡材にスリット加工を施す際に寸法の変化を生じたためと考えられる。
実施例1〜3では、気密性及び防塵性に関して問題のない差圧である3.0kPaが得られたことから、実施例1〜3では、段差構造により生じる隙間に起因する防塵性や気密性の低下を防止でき、さらに発泡材を装着する際にズレが生じたり、発泡材にスリット加工を施す際に寸法の変化等が生じたとしても、スリットによる改善効果が認められる。
実施例4では、気密性及び防塵性に関して問題のない差圧である3.0kPaが得られたことから、実施例4では、コーナー部での発泡材の重なりによる段差構造によって生じる隙間に起因する防塵性や気密性の低下を防止でき、さらに、比較例7及び8の対比から、スリットによる防塵性や気密性の低下防止効果の向上が認められる。
11 短冊形状の発泡材
21 コーナー部の隙間
22 発泡材
23 部品a
24 部品b
25 段差構造を有する部材
31 短冊形状の発泡材
32 隙間
4 発泡材の一部分
41 テープ状部位
42 段差構造装着用スリット
a 発泡材のテープ状部位の長さ方向
θ スリット角度
5 段差構造を有する部材に装着された発泡材
51 段差構造装着用スリット
52 発泡体
53 粘着層
54 発泡材
55 段差構造を有する部材
6a 発泡材を組み合わせてなる発泡材のコーナー部
6b 発泡材の段差構造装着用スリットの形成の一例
6c 発泡材の段差構造装着用スリットの形成の一例
61 段差構造装着用スリット
62 発泡材
63 発泡材
7a 実施例1の発泡材
7b 実施例2の発泡材
7c 実施例3の発泡材
71 発泡材
72 スリット
73 発泡材
74 スリット
75 発泡材
76 スリット
8 L字形状発泡体
9a 実施例4の発泡材
9b スリットを備えるL字形状発泡体のスリット形成部分
9c スリットを備えるL字形状発泡体のスリット形成部分
91 スリットを備えるL字形状発泡体
92 スリット
93 スリットを備えるL字形状発泡体
94 スリット
95 枠形状発泡材
11a 比較例1の発泡材
11b 比較例2の発泡材
11c 比較例3の発泡材
11d 比較例4の発泡材
11e 比較例5の発泡材
111 発泡材
112 スリット
113 発泡材
114 スリット
115 発泡材
116 スリット
117 発泡材
118 スリット
119 発泡材
120 スリット
12a 比較例6の発泡材
12b 比較例7の発泡材
121 L字形状発泡体
122 枠形状発泡材
123 L字形状発泡体
124 枠形状発泡材
13a 気密性試験評価試験装置の概略構成
13b 気密性試験評価試験装置の断面の概略構成
131 天井板
132 スペーサー
133 両面テープ
134 発泡材
135 評価用箱体
136a 貫通孔
136b 貫通孔
136c 貫通孔
137 開口部
138 空間部
14a 気密性試験評価試験装置の概略構成
14b 気密性試験評価試験装置の断面の概略構成
141 隙間ゲージ
142 スリット
143 発泡材134におけるスリット142同士間の中間
144 隙間ゲージ141における幅方向の中間
Claims (16)
- 微細セル構造を有する発泡体から構成され、少なくとも細長いテープ状部位を有する発泡材であって、該部位の長さ方向に対して15°から75°の角度範囲で斜めに形成された段差構造装着用スリットを備えていることを特徴とする発泡材。
- 微細セル構造として、独立気泡構造または半連続半独立気泡構造を有している請求項1記載の発泡材。
- 発泡体の片面または両面に、粘着層を有している請求項1又は2記載の発泡材。
- 粘着層が、フィルム層を介して、発泡体上に形成されている請求項3記載の発泡材。
- 粘着層が、アクリル系粘着剤により形成されている請求項3又は4記載の発泡材。
- 発泡体が、熱可塑性ポリマーに高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されている請求項1〜5の何れかの項に記載の発泡材。
- 熱可塑性ポリマーからなる未発泡成形物に高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成されている請求項6記載の発泡材。
- 溶融した熱可塑性ポリマーに不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧とともに成形に付して形成されている請求項6記載の発泡材。
- 発泡体が、減圧後、さらに加熱することにより形成されている請求項6〜8の何れかの項に記載の発泡材。
- 不活性ガスが二酸化炭素である請求項6〜9の何れかの項に記載の発泡材。
- 含浸時の不活性ガスが超臨界状態である請求項6〜10の何れかの項に記載の発泡材。
- 光学部材を所定の部位に取り付ける際に用いられる請求項1〜11の何れかの項に記載の発泡材。
- 衝撃吸収用途、気密性用途、及び防塵用途から選択された少なくとも1種の用途に用いられる請求項1〜12の何れかの項に記載の発泡材。
- トナーカートリッジからのトナー漏れを防ぐことに用いられる請求項13記載の発泡材。
- 光学部材を所定の部位に取り付ける際の構造であって、光学部材が、請求項1〜11の何れかの項に記載の発泡材を介して、該発泡材の段差構造装着用スリットと光学部材の辺部とが交差するように取り付けられている構造を有していることを特徴とする光学部材の高気密高防塵衝撃吸収構造。
- 光学部材が所定の部位に取り付けられている構造体であって、光学部材が、請求項1〜11の何れかの項に記載の発泡材を介して、該発泡材の段差構造装着用スリットと光学部材の辺部とがが交差するように、所定の部位に取り付けられていることを特徴とする光学部材を有する構造体。
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