JP5801946B2 - 発泡シート - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、上記特性に加え、他部材を積層する際に、粘接着層を有しなくても位置ズレを防止できる発泡シートを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、小型化、薄型化されていても、落下時の衝撃により破損しにくい電気・電子機器を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、厚さが非常に小さくても、優れた衝撃吸収性を発揮するとともに、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発泡シートを提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、落下時の衝撃により破損しにくく、しか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。
衝撃吸収率(%)={(F0−F1)/F0}×100
(上記式において、F0は支持板のみに衝撃子を衝突させた時の衝撃力のことであり、F1は支持板と発泡シートとからなる構造体の支持板上に衝撃子を衝突させた時の衝撃力のことである)
また、本発明の発泡シートは、低圧縮荷重であるため、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。従って、本発明の発泡シートは、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、本発明の発泡シートは、タッチパネル搭載機器に好適に用いることができる。
衝撃吸収率(%)={(F0−F1)/F0}×100
(上記式において、F0は支持板のみに衝撃子を衝突させた時の衝撃力のことであり、F1は支持板と発泡シートとからなる構造体の支持板上に衝撃子を衝突させた時の衝撃力のことである)
合成ゴムエマルション(「ラックスター1570」DIC社製、固形分量42.4%、NBR)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%)(界面活性剤A)3.9重量部、ウレタン系増粘剤(「ハイドランアシスターT10」DIC社製、固形分量25.1%)0.74重量部をディスパー(「ロボミックス」プライミクス社製)で撹拌混合して起泡化した。この発泡組成物を、剥離処理をしたPETフィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」三菱樹脂社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ150μm、密度0.26g/cm3、平均セル径55μmの連続気泡構造の発泡体(発泡シート)を得た。
合成ゴムエマルション(「ラックスターDM886」DIC社製、固形分量48.6%、MBR)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%)3.4重量部、ウレタン系増粘剤(「ハイドランアシスターT10」DIC社製、固形分量25.1%)0.65重量部をディスパー(「ロボミックス」プライミクス社製)で撹拌混合して起泡化した。この発泡組成物を、剥離処理をしたPETフィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」三菱樹脂社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ150μm、密度0.28g/cm3、平均セル径88μmの連続気泡構造の発泡体(発泡シート)を得た。
アクリルエマルション溶液(固形分量55%、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%)3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%)1.3重量部をディスパー(「ロボミックス」プライミクス社製)で撹拌混合して起泡化した。この発泡組成物を、剥離処理をしたPETフィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」三菱樹脂社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ130μm、密度0.38g/cm3、平均セル径68μmの連続気泡構造の発泡体(発泡シート)を得た。
アクリルエマルション溶液(固形分量55%、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%)(界面活性剤A)1.5重量部、カルボキシベタイン型両性界面活性剤(「アモーゲンCB−H」、第一工業製薬社製)(界面活性剤B)1重量部、オキサゾリン系架橋剤(「エポクロスWS−500」日本触媒社製、固形分量39%)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%)0.78重量部、ベンゾトリアゾール系防錆剤(「SEETEC BT−NA」、シプロ化成社製)0.5重量部をディスパー(「ロボミックス」プライミクス社製)で撹拌混合して起泡化した。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(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」三菱樹脂社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ130μm、密度0.33g/cm3、最大セル径110μm、最小セル径20μm、平均セル径45μmの連続気泡構造の発泡体(発泡シート)を得た。
アクリルエマルション溶液(固形分量55%、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%)3重量部、オキサゾリン系架橋剤(「エポクロスWS−500」日本触媒社製、固形分量39%)2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%)0.78重量部、ベンゾトリアゾール系防錆剤(「SEETEC BT−NA」、シプロ化成社製)0.5重量部をディスパー(「ロボミックス」プライミクス社製)で撹拌混合して起泡化した。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(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」三菱樹脂社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ130μm、密度0.24g/cm3、最大セル径69.5μm、最小セル径15μm、平均セル径34μmの連続気泡構造の発泡体(発泡シート)を得た。
アクリルエマルション溶液(固形分量55%、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%)3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%)0.78重量部をディスパー(「ロボミックス」プライミクス社製)で撹拌混合して起泡化した。この発泡組成物を、剥離処理をしたPETフィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」三菱樹脂社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ130μm、密度0.62g/cm3、平均セル径58μmの連続気泡構造の発泡体(発泡シート)を得た。
実施例及び比較例で得られた発泡体(発泡シート)について、以下の評価を行った。結果を表1及び表2に示す。なお、表1に、各実施例、比較例における各成分の配合部数(重量部)[固形分(不揮発分)換算]を示す。「Em」はアクリルエマルション溶液を示す。
低真空走査電子顕微鏡(「S−3400N型走査電子顕微鏡」日立ハイテクサイエンスシステムズ社製)により、発泡体断面の拡大画像を取り込み、画像解析することにより平均セル径(μm)を求めた。なお解析した気泡数は10〜20個程度である。また、平均セル径と同様の方法で、発泡シートの最小セル径(μm)及び最大セル径(μm)を求めた。
100mm×100mmの打抜き刃型にて発泡体(発泡シート)を打抜き、打抜いた試料の寸法を測定する。また、測定端子の直径(φ)20mmである1/100ダイヤルゲージにて厚さを測定する。これらの値から発泡体の体積を算出した。
次に、発泡体の重量を最小目盛り0.01g以上の上皿天秤にて測定する。これらの値より発泡体の密度(g/cm3)を算出した。
粘弾性測定装置(「ARES2KFRTN1−FCO」TA Instruments Japan社製)のフィルム引張り測定モードにて、角振動数1rad/sで温度分散性試験を行った。その際の貯蔵弾性率E’と損失弾性率E’’の比率である損失正接(tanδ)のピークトップの温度(℃)と強度(最大値)を測定した。
表2の「tanδ温度」の欄に、発泡体の損失正接(tanδ)のピークトップの温度(℃)を記載し、「tanδ最大値」の欄に、該ピークトップの強度(最大値)を記載し、「tanδ最大値/密度」の欄に、前記ピークトップの強度(最大値)を発泡体の密度で割った値[発泡体を構成する材料自体(気泡を除外する)のtanδのピークトップ強度(最大値)に相当する]を記載した。
23℃環境下で引張速度300mm/minでの引張試験における10%歪み時の傾きから算出した初期弾性率(N/mm2)を評価した。
前記の振り子型衝撃試験機(衝撃試験装置)(図1及び図2参照)を用いて衝撃吸収性試験を行った。実施例及び比較例で得られた発泡シート(サンプルサイズ:20mm×20mm)について、28gの鉄球を30°傾けた低衝撃条件(a)と、28gの鉄球を40°傾けた低衝撃条件(b)と、96gの鉄球を47°傾けた高衝撃条件の3条件にて衝撃試験を行い、各条件での衝撃吸収率(%)を求めた。
次に、該衝撃吸収率(%)を発泡シートの厚さ(μm)で割って、単位厚さ当たりの衝撃吸収率Rを求めた。
発泡シートを25mm×25mmに切断し、発泡体の両面にそれぞれSUS304BA板を貼りつけて測定試料とした。水平に置いた測定試料に5kgローラーを一往復させて圧着した。圧着後、常温(23℃)下で30分間放置し、その後測定試料が垂直になるようにテンシロンに固定し、引張速度50mm/minで引張り、その最中の剪断接着力を測定した。測定試料はn=2で測定し、その平均値を剪断接着力(N/100mm2)とした。
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12N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。
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。
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。
また、応力緩和試験機6では、筐体67は交換が可能であり、筐体67の高さを調節することにより、フォーム挿入用空隙68の高さを調節できる。
なお、比較例3は、フォーム挿入用空隙にPETフィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」、三菱樹脂社製)を5枚積層した。
2 試験片(発泡シート)
3 保持部材
4 衝撃負荷部材
5 圧力センサー
11 固定治具
12 押さえ治具
16 圧力調整手段
20 支柱
21 アーム
22 支持棒(シャフト)の一端
23 支持棒(シャフト)
24 衝撃子
25 電磁石
28 支持板
a 振り上げ角度
6 応力緩和試験機
61 押子
62 ウインドウレンズ
63 液晶ディスプレイ
64 感圧紙
65 基板
661 粘着テープ
662 粘着テープ
67 筐体
68 フォーム挿入用空隙
Claims (13)
- 厚さが30〜500μmであり、密度が0.2〜0.4g/cm3、平均セル径が10〜150μm、動的粘弾性測定における角振動数1rad/sでの貯蔵弾性率と損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が−30℃以上30℃以下の範囲にピークトップを有し、エマルション樹脂組成物の機械発泡体である発泡体で構成され、振り子型衝撃試験機を用いた衝撃吸収性試験において、下記式で定義される衝撃吸収率(%)を発泡シートの厚さ(μm)で割った値Rが、衝撃子の重さ28g、振り上げ角度30°の場合に0.15以上である発泡シート。
衝撃吸収率(%)={(F 0 −F 1 )/F 0 }×100
(上記式において、F 0 は支持板のみに衝撃子を衝突させた時の衝撃力のことであり、F 1 は支持板と発泡シートとからなる構造体の支持板上に衝撃子を衝突させた時の衝撃力のことである) - 前記発泡体における損失正接(tanδ)の−30℃以上30℃以下の範囲での最大値が、0.2以上である請求項1に記載の発泡シート。
- 前記発泡体の少なくとも一方の面のSUS304BA板に対する剪断接着力(23℃、引張速度50mm/min)が0.5N/100mm2以上である請求項1又は2に記載の発泡シート。
- 発泡体が、アクリル系ポリマー、ゴム、ウレタン系ポリマー、及びエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる群より選択された少なくとも1種の樹脂材料で形成されている請求項1〜3の何れか1項に記載の発泡シート。
- 発泡体の片面又は両面に粘着剤層を有する請求項1〜4の何れか1項に記載の発泡シート。
- 電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いられる請求項1〜5の何れか1項に記載の発泡シート。
- タッチパネル搭載機器に用いられる請求項1〜5の何れか1項に記載の発泡シート。
- 機械的に発泡させたエマルション樹脂組成物を基材上に塗工して乾燥させる工程Bを経て前記エマルション樹脂組成物の機械発泡体を形成する請求項1〜7の何れか1項に記載の発泡シートの製造方法。
- 前記工程Bが、基材上に塗布した気泡含有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を含んでいる請求項8記載の発泡シートの製造方法。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の発泡シートが用いられている電気・電子機器。
- 表示部材を備えた電気・電子機器であって、請求項1〜5の何れか1項に記載の発泡シートが該電気又は電子機器の筐体と前記表示部材との間に挟持された構造を有する請求項10記載の電気・電子機器。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の発泡シートが用いられているタッチパネル搭載機器。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の発泡シート、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発泡シートが配置されている請求項12記載のタッチパネル搭載機器。
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