JPWO2016159094A1 - 独立気泡発泡シート - Google Patents

Abstract

本発明の独立気泡発泡シートは、厚さが０．０５〜０．３５ｍｍである独立気泡発泡シートであって、２５％圧縮応力が３０〜１００ｋＰａ、ＭＤにおける引張強さが３，０００〜１５，０００ｋＰａ、ＴＤにおける引張強さが１，８００〜９，８００ｋＰａであり、５Ｎで５秒間押圧した後解放したときの回復時間が０．１秒以下である。

Description

本発明は、例えば、タッチパネル等の表示装置の衝撃吸収シートとして使用される独立気泡発泡シートに関する。

ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、スマートフォン、タブレット等の携帯機器において、表示装置は、破損や故障の防止のために、背面側に衝撃吸収シートが配置されることがある。衝撃吸収シートは、高い柔軟性が求められており、従来、発泡シートが広く使用されている。衝撃吸収シートとして使用される発泡シートとしては、例えば、特許文献１に記載されるように、多数の独立気泡を内包したポリエチレン系架橋発泡シートが知られている。また、ウレタン系発泡シートやゴム系発泡シート等も広く使用されている。

特開２０１４-２１４２０５号公報

近年、スマートフォン等の携帯機器の表示装置としては、タッチパネル式のものが多く採用されるようになってきている。タッチパネル式の液晶パネルは、その操作時の押圧が強くなると液晶の滲み（プーリング）が発生することがある。また、スマートフォンは、携帯ゲームの普及等により、表示装置が高速で繰り返し強い力で押圧されることがあるが、そのような場合、プーリングが目立つことがあり、プーリングを抑制する要求が高まりつつある。そのため、表示装置に使用される発泡シートは、高い衝撃吸収性のみならず、プーリングを早期に消失できる特性（すなわち、耐プーリング性）が求められるようになってきている。
一方で、表示装置は、長期間使用することが前提であるため、発泡シートには、長い期間にわたって一定の物性を維持する耐久性も求められている。さらに、携帯機器の小型化に伴い、発泡シートの厚さを薄くすることも求められている。

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、厚さが薄く高い耐久性を有しながらも、プーリングを抑制可能な発泡シートを提供することである。

本発明者は、鋭意検討の結果、厚さが薄く高い耐久性を有しながらもプーリングを抑制するためには、引張強さを高くする一方で圧縮応力を低くし、さらには、発泡シートを押圧しその押圧から解放したときの回復速度を速くすることで、上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。
本発明は、以下の（１）〜（１１）を提供する。
（１）厚さが０．０５〜０．３５ｍｍである独立気泡発泡シートであって、
２５％圧縮応力が３０〜１００ｋＰａ、ＭＤにおける引張強さが３，０００〜１５，０００ｋＰａ、ＴＤにおける引張強さが１，８００〜９，８００ｋＰａであり、
５Ｎで５秒間押圧した後解放したときの回復時間が０．１秒以下である独立気泡発泡シート。
（２）ＺＤの気泡数が２〜８個である上記（１）に記載の独立気泡発泡シート。
（３）ＺＤに沿う断面における単位面積当たりの気泡数が６０〜３００個／ｍｍ²である上記（１）又は（２）に記載の独立気泡発泡シート。
（４）ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料を発泡及び架橋してなるものである上記（１）〜（３）のいずれかに記載の独立気泡発泡シート。
（５）前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である上記（４）に記載の独立気泡発泡シート。
（６）独立気泡率が９０〜１００％である上記（１）〜（５）のいずれかに記載の独立気泡発泡シート。
（７）密度が９０〜４００ｋｇ／ｍ³である上記（１）〜（６）のいずれかに記載の独立気泡発泡シート。
（８）ＺＤの平均気泡径に対するＴＤの平均気泡径の比が２〜６であるとともに、ＺＤの平均気泡径に対するＭＤの平均気泡径の比が２〜６である上記（１）〜（７）のいずれかに記載の独立気泡発泡シート。
（９）表示パネルの衝撃吸収材である上記（１）〜（８）のいずれかに記載の独立気泡発泡シート。
（１０）前記表示パネルがタッチパネルである上記（９）に記載の独立気泡発泡シート。
（１１）上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の独立気泡発泡シートと、その独立気泡発泡シートの上に配置された表示パネルとを備える表示装置。

本発明では、厚さが薄く耐久性が高いながらも、プーリングを抑制することが可能な独立気泡発泡シートを提供する。

回復時間の測定方法を示す模式図である。

［独立気泡発泡シート］
本発明の独立気泡発泡シート（以下、単に“発泡シート”ともいう）は、以下の要件（ａ）〜（ｄ）を満たすものである。
（ａ）厚さが０．０５〜０．３５ｍｍである。
（ｂ）２５％圧縮応力が３０〜１００ｋＰａである。
（ｃ）ＭＤにおける引張強さが３，０００〜１５，０００ｋＰａ、及びＴＤにおける引張強さが１，８００〜９，８００ｋＰａである。
（ｄ）５Ｎで５秒間押圧した後解放したときの回復時間が０．１秒以下となる。

なお、要件（ｂ）及び（ｃ）の圧縮応力及び引張強さは、ＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠して測定したものであり、それぞれ発泡シートの柔軟性と機械強度を示す指標である。
また、要件（ｄ）の回復時間とは、所定の荷重を作用させた状態からその荷重を取り除いた際に、元の形状に回復する速度を示すものであり、時間が短いほど、その回復速度が速いことを示す。回復時間の測定方法の詳細は、後述する実施例に記載する。
さらに、ＭＤは、Machine directionを意味し、押出方向等と一致する方向であるとともに、ＴＤは、Transverse directionを意味し、ＭＤに直交しかつ発泡シートに平行な方向である。また、後述するＺＤは、発泡シートの厚さ方向であり、ＭＤ及びＴＤのいずれにも垂直な方向である。

本発明の発泡シートは、要件（ａ）のように厚さが薄いながらも、要件（ｂ）及び（ｄ）のように、適度な柔軟性を有しつつ、かつ回復速度が速いことで、表示装置に発生するプーリングを防止することが可能になる。そして、これらいずれか一方の要件（（ｂ）又は（ｄ））を充足しないとプーリングが十分に防止できなくなるものである。

ここで、要件（ｂ）で規定した圧縮応力は、耐プーリング性を高めるためには、低いほうがよい。したがって、圧縮応力は、上記のように１００ｋＰａ以下となるが、８０ｋＰａ以下であることがより好ましい。
また、要件（ｄ）で規定した回復時間（回復速度）は、耐プーリング性を高めるために、速いほうがよく、０．０９秒以下であることが好ましく、０．０８秒以下であることがより好ましい。ただし、回復時間は、発泡シートに適度な柔軟性を付与するために、速くなり過ぎないほうがよい。具体的には、回復時間は、０．０２秒以上が好ましく、０．０３秒以上がより好ましい。

また、本発明の発泡シートは、上記のように、耐プーリング性を良好にしながら耐久性を高めるために、要件（ｃ）のように機械強度を高くする必要がある。すなわち、発泡シートは、ＭＤにおける引張強さが３，０００ｋＰａ以上、かつＴＤにおける引張強さが１，８００ｋＰａ以上となり機械強度が高くなることで、耐久性が高まり早期破損が防止される。例えば表示装置において、発泡シートの下側にＣＰＵ等があり、凹凸があるような場合、発泡シートには局所的な応力が作用されるが、そのような場合でも、発泡シートが早期に破損されにくくなる。
一方で、ＭＤにおける引張強さが１５，０００ｋＰａ以下、かつＴＤにおける引張強さが９，８００ｋＰａ以下となると、機械強度が適切な大きさとなり、要件（ｂ）のように圧縮応力を１００ｋＰａ以下にしやすくなる。
本発明では、耐プーリング性及び柔軟性を良好にしつつ、耐久性を適度なものとするために、ＭＤにおける引張強さは、３，０００〜１２，０００ｋＰａであることが好ましく、３，１００〜１１，０００ｋＰａであることがより好ましい。また、ＴＤにおける引張強さは、１，８００〜８，５００ｋＰａであることが好ましく、１，８００〜７，５００ｋＰａであることがより好ましい。

また、本発明の発泡シートは独立気泡体となるものである。なお、独立気泡体であるとは、独立気泡率が７０％以上であることを意味する。すなわち、発泡シートの内部に包含された気泡は概ね独立気泡となり、押圧に対する反発力が大きいため、上記回復速度が速くなりやすくなる。発泡シートの独立気泡率は、回復速度をより早くするために高ければ高いほうがよく、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０〜１００％である。

なお、独立気泡率は、下記の要領で測定できる。
まず、発泡体から一辺が５ｃｍの平面正方形状の試験片を切り出す。そして、試験片の厚さを測定して試験片の見掛け体積Ｖ₁を算出すると共に、試験片の重量Ｗ₁を測定する。
次に、気泡の占める体積Ｖ₂を下記式に基づいて算出する。なお、試験片を構成している樹脂材料の密度はρ（ｇ／ｃｍ³）とする。
気泡の占める体積Ｖ₂＝Ｖ₁−Ｗ₁／ρ
続いて、試験片を２３℃の蒸留水中に水面から１００ｍｍの深さに沈めて、試験片に１５ｋＰａの圧力を３分間に亘って加える。その後、水中で加圧から解放し、１分間静置した後、試験片を水中から取り出して試験片の表面に付着した水分を除去して試験片の重量Ｗ₂を測定し、下記式に基づいて連続気泡率Ｆ₁及び独立気泡率Ｆ₂を算出する。
連続気泡率Ｆ₁（％）＝１００×（Ｗ₂−Ｗ₁）／Ｖ₂
独立気泡率Ｆ₂（％）＝１００−Ｆ₁

本発明の発泡シートの厚さは、要件（ａ）のように、０．０５〜０．３５ｍｍである。発泡シートの厚さが０．３５ｍｍ以下となると、厚さが必要以上に大きくならないので、発泡シートが適用される携帯装置の小型化及び薄型化を達成しやすくなる。また、０．０５ｍｍより厚くすることで、衝撃吸収性能及び耐プーリング性を十分に発揮しやすくなる。
発泡シートは、携帯装置の小型化及び薄型化を達成しやすくし、かつ衝撃吸収性能及び耐プーリング性をより良好にしやすくするためには、厚さが０．０６〜０．３０ｍｍであることが好ましい。

本発明において上記（ｂ）〜（ｄ）の要件は、発泡シートを構成する材料、発泡シートの密度（すなわち、発泡倍率）、発泡シートにおける気泡数、気泡の扁平率、独立気泡率等を適宜変更することで充足させることが可能である。
例えば、発泡シートは、厚さ方向（ＺＤ）に沿う圧縮に対して、反発力により早期に回復することでプーリングを防止するものであるが、ＺＤにおける気泡数を多くすると、その気泡数を多くした分だけ反発力が得られ、回複速度を速くすることが可能である。すなわち、本発明では、厚さ方向における気泡数を調整することで、要件（ｄ）の回複速度を調整すしやすくなる。
ＺＤにおける気泡数は、回復速度の向上、及び製造の容易さ等の観点から、２〜８個とすることが好ましく、３〜７個であることがより好ましい。

また、発泡シートは、ＺＤに沿う断面においてもある程度の数の気泡が存在することが好ましく、具体的には、ＺＤに沿う断面における単位面積当たりの気泡数が、６０〜３００個／ｍｍ²であることが好ましい。６０個／ｍｍ²以上とすることで要件（ｄ）の回復速度を速くしやすくなる。一方で、３００個／ｍｍ²以下とすることで、各気泡がある程度の大きさの気泡となるため、各気泡が厚さ方向の圧縮に対して反発しやすくなり、回復速度を速くしやすくなる。このような観点から、単位面積当たりの気泡数は、８０〜３００個／ｍｍ²であることがより好ましい。

なお、発泡シートにおける気泡数は、後述する発泡剤の配合部数、発泡剤の種類等を変更することで調整可能である。また、ＺＤにおける気泡数は、延伸する前の樹脂シートの厚さを変更することでも適宜調整可能である。例えば比較的厚さの大きい樹脂シートを製造すると、その樹脂シートにおいて厚さ方向における気泡数が必然的に多くなる。そのため、そのような樹脂シートをＭＤ及びＴＤ方向に高い延伸率で延伸すると、ＺＤにおける気泡数の多い発泡シートを得ることが可能である。さらに、発泡シートの厚さそのものを変更するだけでも調整可能である。

また、上記要件（ｂ）及び（ｄ）の圧縮応力及び回復速度は、気泡の形状によっても調整可能である。例えば、気泡を扁平させ、その扁平率を一定の範囲とすると、圧縮応力及び回復速度を上記（ｂ）及び（ｄ）の要件を充足しやすくなる。
具体的には、気泡のＺＤの平均気泡径に対するＴＤの平均気泡径の比（以下、“ＴＤ／ＺＤ”ともいう）を２〜７とするとともに、ＺＤの平均気泡径に対するＭＤの平均気泡径の比（以下、“ＭＤ／ＺＤ”ともいう）を２〜７とすることが好ましい。さらには、ＴＤ／ＺＤが２〜６であるとともに、ＭＤ／ＺＤが２〜６であることがより好ましい。
また、これら範囲内では、ＴＤ／ＺＤ及びＭＤ／ＺＤを大きくすると、圧縮応力が低くなる傾向にある。

発泡シートにおける気泡の平均気泡径は、通常、ＭＤにおいて３０〜３００μｍ、ＴＤにおいて３０〜３３０μｍ、ＺＤにおいて１０〜８０μｍとなるものである。また、発泡シートにおける気泡の平均気泡径は、好ましくは、ＭＤにおいて６０〜２５０μｍ、ＴＤにおいて９０〜２８０μｍ、ＺＤにおいて１５〜７０μｍとなるものである。

また、発泡シートは、その密度を大きくすると（すなわち、発泡倍率を小さくすると）、引張強さ及び圧縮応力が大きくなり、回復速度が速くなる傾向にあり、要件（ｂ）〜（ｄ）を充足するためには、密度の調整も有効である。具体的には、上記要件（ｂ）及び（ｃ）を充足しやすくするために、発泡シートの密度は、９０〜４００ｋｇ／ｍ³であることが好ましく、１００〜３５０ｋｇ／ｍ³であることがより好ましい。
ただし、密度を大きくすると、回復速度が速くなるとともに、引張強さ、圧縮応力も大きくなる傾向にあるが、本発明の発泡シートは、回復速度を速くする一方で、圧縮応力を小さくする必要がある（要件（ｂ）及び（ｄ）参照）。そのため、密度の調整のみによって、要件（ｂ）〜（ｄ）の全てを充足させることは難しく、回復速度は、例えば上記した発泡シートの気泡数や扁平率（ＴＤ／ＺＤ，ＭＤ／ＺＤ）で調整する必要がある。

発泡シートは、樹脂シート等の樹脂材料を架橋、発泡することで得られたものである。
発泡シートの架橋度は、通常、５〜６０質量％程度となるものであるが、好ましくは１０〜４０質量％がより好ましい。
なお、架橋度は、以下の測定方法で測定する。発泡シートから約１００ｍｇの試験片を採取し、試験片の重量Ａ（ｍｇ）を精秤する。次に、この試験片を１２０℃のキシレン３０ｃｍ³中に浸漬して２４時間放置した後、２００メッシュの金網で濾過して金網上の不溶解分を採取、真空乾燥し、不溶解分の重量Ｂ（ｍｇ）を精秤する。得られた値から、下記式により架橋度（質量％）を算出する。
架橋度（質量％）＝１００×（Ｂ／Ａ）

なお、本発明において、樹脂材料の発泡は、後述するように、熱分解型発泡剤を用いて行うことが好ましいが、その他の方法で発泡してもよい。また、ポリオレフィン系樹脂の架橋は、後述する電離性放射線の照射により行うことが好ましいが、その他の方法で行ってもよい。

さらに、本発明では、発泡シートの材料としては、ポリオレフィン系樹脂を使用することで上記要件（ｂ）〜（ｄ）を充足させやすくなる。ポリオレフィン系樹脂は、機械的強度や柔軟性が比較的高いためである。すなわち、本発明の発泡シートは、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料を架橋、発泡したものであることが好ましい。その場合、樹脂材料においてポリオレフィン系樹脂は、主成分となるものであり、通常、５０質量％以上含有され、好ましくは８０〜１００質量％含有される。

［ポリオレフィン系樹脂］
発泡シートを形成するために使用されるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、またはこれらの混合物が挙げられ、要件（ｂ）〜（ｄ）を充足させやすくする観点から、これらの中ではポリエチレン系樹脂が好ましい。より具体的には、チーグラー・ナッタ化合物、メタロセン化合物、酸化クロム化合物等の重合触媒で重合されたポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物が挙げられ、これらの中では、メタロセン化合物の重合触媒で重合されたポリエチレン系樹脂が好ましい。
ポリエチレン系樹脂は、エチレン単独重合体でもよいが、エチレンと必要に応じて少量（例えば、全モノマーの３０質量％以下、好ましくは１〜１０質量％）のα−オレフィンとを共重合することにより得られるポリエチレン系樹脂が好ましく、その中でも、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
メタロセン化合物の重合触媒により得られた、ポリエチレン系樹脂、特に直鎖状低密度ポリエチレンを用いることにより、柔軟性、機械強度、耐プーリング性を向上させた発泡シートを得やすくなる。また、後述するように、発泡シートを厚さが薄くても高い性能を維持しやすくなる。
ポリエチレン系樹脂を構成するα−オレフィンとして、具体的には、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、及び１−オクテン等が挙げられる。なかでも、炭素数４〜１０のα−オレフィンが好ましい。
また、ポリエチレン系樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体も好ましく用いられる。エチレン−酢酸ビニル共重合体は、通常、エチレン単位を５０質量％以上含有する共重合体である。
メタロセン化合物の重合触媒により得られたポリエチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、又はこれらの混合物は、発泡シートにおいて樹脂全量に対して好ましくは５０質量％以上含有され、さらに好ましくは６０質量％以上、最も好ましくは１００質量％含有される。

また、ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン単位を５０質量％以上含有するプロピレン−α−オレフィン共重合体等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
プロピレン−α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィンとしては、具体的には、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられ、これらの中では、炭素数６〜１２のα−オレフィンが好ましい。

＜メタロセン化合物＞
好適なメタロセン化合物としては、遷移金属をπ電子系の不飽和化合物で挟んだ構造を有するビス（シクロペンタジエニル）金属錯体等の化合物が挙げられる。より具体的には、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、及び白金等の四価の遷移金属に、１又は２以上のシクロペンタジエニル環又はその類縁体がリガンド（配位子）として存在する化合物が挙げられる。
このようなメタロセン化合物は、活性点の性質が均一であり各活性点が同じ活性度を備えている。メタロセン化合物を用いて合成した重合体は、分子量、分子量分布、組成、組成分布等の均一性が高くなるため、メタロセン化合物を用いて合成した重合体を含むシートを架橋した場合には、架橋が均一に進行する。均一に架橋されたシートは、均一に延伸しやすくなるため、架橋ポリオレフィン樹脂発泡シートの厚さを均一にしやすくなり、厚さが薄くても高い性能を維持しやすくなる。

リガンドとしては、例えば、シクロペンタジエニル環、インデニル環等が挙げられる。これらの環式化合物は、炭化水素基、置換炭化水素基又は炭化水素−置換メタロイド基により置換されていてもよい。炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種アミル基、各種ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種セチル基、フェニル基等が挙げられる。なお、「各種」とは、ｎ−、ｓｅｃ−、ｔｅｒｔ−、ｉｓｏ−を含む各種異性体を意味する。
また、環式化合物をオリゴマーとして重合したものをリガンドとして用いてもよい。
更に、π電子系の不飽和化合物以外にも、塩素や臭素等の一価のアニオンリガンド又は二価のアニオンキレートリガンド、炭化水素、アルコキシド、アリールアミド、アリールオキシド、アミド、アリールアミド、ホスフィド、アリールホスフィド等を用いてもよい。

四価の遷移金属やリガンドを含むメタロセン化合物としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミドジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
メタロセン化合物は、特定の共触媒（助触媒）と組み合わせることにより、各種オレフィンの重合の際に触媒としての作用を発揮する。具体的な共触媒としては、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）、ホウ素系化合物等が挙げられる。なお、メタロセン化合物に対する共触媒の使用割合は、１０〜１００万モル倍が好ましく、５０〜５，０００モル倍がより好ましい。

＜チーグラー・ナッタ化合物＞
チーグラー・ナッタ化合物は、トリエチルアルミニウム−四塩化チタン固体複合物であって、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と、有機アルミニウム化合物と、芳香族カルボン酸エステルとを組み合わせる方法（特開昭５６−１００８０６号、特開昭５６−１２０７１２号、特開昭５８−１０４９０７号の各公報参照）、及びハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させる担持型触媒の方法（特開昭５７−６３３１０号、特開昭６３−４３９１５号、特開昭６３−８３１１６号の各公報参照）等で製造されたものが好ましい。

上記ポリエチレン系樹脂としては、発泡シートの柔軟性、機械強度、及び回復速度を高めるために、低密度であることが好ましい。上記ポリエチレン系樹脂の密度は、具体的には、０．９２０ｇ／ｃｍ³以下が好ましく、より好ましくは０．８８０〜０．９１５ｇ／ｃｍ³、特に好ましくは０．８８５〜０．９１０ｇ／ｃｍ³である。なお、密度はＡＳＴＭ Ｄ７９２に準拠して測定したものである。

なお、ポリオレフィン系樹脂としては、上記したポリオレフィン系樹脂以外の樹脂も使用可能であり、ポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂以外の樹脂を、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂にさらに混合して使用してもよい。
さらに、ポリオレフィン系樹脂には、後述する各種添加剤やその他の成分を混合してもよく、発泡シートは、添加剤、その他の成分等を含むポリオレフィン系樹脂を架橋、発泡されたものであることが好ましい。
発泡シートに含有されるその他の成分としては、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂、ゴムが挙げられ、これらは合計で、ポリオレフィン系樹脂よりも含有量が少なく、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して、通常５０質量部以下、好ましくは３０質量部以下程度である。

なお、本発明の発泡シートは、いずれか一方の面又は両面に粘着剤層を設けたものであってもよい。粘着剤層の厚さは、５〜２００μｍ、より好ましくは７〜１５０μｍである。
発泡シートの一方の面又は両面に設けられる粘着剤層を構成する粘着剤としては、特に制限はなく、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤等を用いる。
発泡シートに粘着剤を塗布して、粘着剤層を発泡シート上に積層する方法としては、例えば、発泡シートの少なくとも一方の面にコーター等の塗工機を用いて粘着剤を塗布する方法、発泡シートの少なくとも一方の面にスプレーを用いて粘着剤を噴霧、塗布する方法、発泡シートの一方の面に刷毛を用いて粘着剤を塗布する方法等が挙げられる。

本発明の発泡シートは、具体的には、液晶パネル等の表示パネルの衝撃吸収材として使用される。表示パネルの衝撃吸収材は、表示パネルの背面側に配置され、表示パネルに作用される衝撃を吸収して、表示パネルの破損、故障を防止する。また、本発明の発泡シートは、表示パネルの背面側に配置されることで、表示パネルの表面が押圧されることで生じるプーリングの発生を防止する。

本発明の発泡シートは、例えば、表示装置に組み込まれて使用されるものである。
表示装置は、例えば、支持部材の上に配置された発泡シートと、その発泡シートの上に配置された表示パネルとを備えるものがある。なお、支持部材は、例えば、各種携帯装置の筺体等の一部を構成するものである。また、支持部材と発泡シートの間や、発泡シートと表示パネルの間には、樹脂フィルム等の他のシート部材が配置されていてもよい。
表示装置に使用される発泡シートは、上記したように粘着剤層が設けられたものであってもよく、粘着剤層によって表示パネル、支持部材、又は他の樹脂フィルムに貼り合わせられてもよい。
なお、本発明において、発泡シートが使用される表示パネルは、タッチパネルであることが好ましい。タッチパネルの表面は、高速で繰り返し押圧されるが、発泡シートがプーリングの発生を抑制するので、表示装置の表示性能が改善される。

［発泡シートの製造方法］
本発明の発泡シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば以下の工程（１）〜（４）を含む方法が挙げられる。
工程（１）：原料樹脂、熱分解型発泡剤等の添加剤、及び必要に応じて添加されるその他任意成分を、熱分解型発泡剤の分解温度未満の温度で溶融、混練して公知の成形方法により樹脂シートに成形する工程
工程（２）：工程（１）で得られた樹脂シートを架橋する工程
工程（３）：樹脂シートを、熱分解型発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡させる工程
工程（４）：樹脂シートを、所望のＴＤ／ＺＤ，ＭＤ／ＺＤが得られるようにＭＤ及びＴＤに延伸する工程
なお、以上の工程（１）〜（４）は、この工程順に行ってもよいが、必ずしもこの工程順に行う必要はなく、例えば工程（４）の後に工程（３）を行ってもよい。さらには、２つの工程を同時に行ってもよく、例えば工程（３）と（４）を同時に行ってもよい。

（工程（１））
工程（１）では、原料樹脂、熱分解型発泡剤等の添加剤、及びその他任意成分を、単軸押出機、二軸押出機等の押出機等に供給して、熱分解型発泡剤の分解温度未満の温度で溶融、混練して、押出成形等により押し出して、樹脂材料をシート状の樹脂シートとする。
ここで、熱分解型発泡剤以外の添加剤としては、分解温度調節剤、架橋助剤、酸化防止剤、気泡核剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、充填材等が挙げられる。また、原料樹脂は、上記したようにポリオレフィン系樹脂が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂とポリオレフィン系樹脂以外の樹脂成分との混合物でもよいし、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂成分であってもよい。

＜熱分解型発泡剤＞
熱分解型発泡剤としては、例えば、原料樹脂の溶融温度より高い分解温度を有するものを使用する。例えば、分解温度が１６０〜２７０℃の有機系又は無機系の化学発泡剤を用いる。
有機系発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸金属塩（アゾジカルボン酸バリウム等）、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、ヒドラゾジカルボンアミド、４，４'−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、トルエンスルホニルヒドラジド等のヒドラジン誘導体、トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド化合物等が挙げられる。
無機系発泡剤としては、酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等が挙げられる。
これらの中では、微細な気泡を得る観点、及び経済性、安全面の観点から、アゾ化合物、ニトロソ化合物が好ましく、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンがより好ましく、アゾジカルボンアミドが更に好ましい。
これらの熱分解型発泡剤は、単独で又は２以上を組み合わせて使用する。
熱分解型発泡剤の添加量は、原料樹脂（例えば、ポリオレフィン系樹脂）１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましく、１．５〜５質量部がより好ましく、１．５〜３質量部が更に好ましい。

＜その他の添加剤＞
分解温度調節剤は、熱分解型発泡剤の分解温度を低くしたり、分解速度を速めたり調節するものとして配合されるものであり、具体的な化合物としては、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、尿素等が挙げられる。分解温度調節剤は、発泡シートの表面状態等を調整するために、例えば原料樹脂１００質量部に対して０．０１〜５質量部配合する。
架橋助剤としては、多官能モノマーを使用することができる。架橋助剤をポリオレフィン系樹脂に添加することによって、後述する工程（２）において照射する電離性放射線量を低減して、電離性放射線の照射に伴う樹脂分子の切断、劣化を防止する。
架橋助剤としては具体的には、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメリット酸トリアリルエステル、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸トリアリルエステル、トリアリルイソシアヌレート等の１分子中に３個の官能基を持つ化合物や、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の１分子中に２個の官能基を持つ化合物、フタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、エチルビニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等が挙げられる。 これらの架橋助剤は、単独で又は２以上を組み合わせて使用する。
架橋助剤の添加量は、原料樹脂１００質量部に対して０．２〜１０質量部が好ましく、０．３〜５質量部がより好ましく、０．５〜５質量部が更に好ましい。該添加量が０．２質量部以上であると発泡シートが所望する架橋度を安定して得ることが可能となり、１０質量部以下であると発泡シートの架橋度の制御が容易となる。
また、酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。

（工程（２））
工程（２）では、工程（１）で得た樹脂シートを架橋する。工程（２）における架橋は、電離性放射線を樹脂シートに照射して行うことが好ましい。電離性放射線としては、α線、β線、γ線、電子線等が挙げられるが、電子線がより好ましい。樹脂シートに対する電離性放射線の照射量は、１〜１０Ｍｒａｄが好ましく、１．５〜８Ｍｒａｄがより好ましい。また、架橋助剤を用いる場合の電離性放射線の照射量は０．３〜８Ｍｒａｄが好ましく、０．５〜５．５Ｍｒａｄがより好ましい。
電離性放射線の照射量は、上記下限値以上とすることで、樹脂シートの発泡に必要な剪断粘度を付与しやすくなる。また、上記上限値以下とすることで樹脂シートの剪断粘度が高くなりすぎず発泡性が良好になる。そのため、上記した密度の発泡シートを得やすくなり、さらには発泡シートの外観も良好となる。
ただし、架橋の進行度は、通常、原料樹脂、添加剤の種類等により影響されるため、電離性放射線の照射量は、通常は架橋度を測定しながら調整し、上記した架橋度となるようにする。

（工程（３））
工程（３）では、樹脂シートを、熱分解型発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡する。通常、本工程（３）は、上記工程（２）の後に実施する。
加熱発泡させる温度は、熱分解型発泡剤の分解温度によるが、通常１４０〜３００℃、好ましくは１６０〜２６０℃である。また、樹脂シートを発泡させる方法としては、特に制限はなく、例えば、熱風により加熱する方法、赤外線により加熱する方法、塩浴による方法、オイルバスによる方法等が挙げられ、これらは併用してもよい。

（工程（４））
工程（４）では、樹脂シートを、得られる発泡シートのＴＤ／ＺＤ及びＭＤ／ＺＤ、気泡数、並びに発泡シートの厚さが所定の範囲となるようにＭＤ及びＴＤに延伸する。延伸は、樹脂シートを発泡させた後に行ってもよいし、樹脂シートを発泡させつつ行ってもよい。延伸は、例えば一軸延伸機、二軸延伸機等の公知の装置で行うとよい。
なお、樹脂シートを発泡させた後に延伸を行う場合には、樹脂シートを冷却することなく発泡時の溶融状態を維持したまま続けて延伸したほうがよいが、樹脂シートを冷却した後、再度、加熱して溶融又は軟化状態とした上で延伸してもよい。

また、上記では架橋を電離性放射線を使用して行う例を説明したが、ポリオレフィン系樹脂に、添加剤として有機過酸化物等の架橋剤を配合しておき、ポリオレフィン系樹脂を加熱して有機過酸化物を分解させる方法等で行ってもよい。そのような有機過酸化物としては、例えば、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等が挙げられる。
有機過酸化物の添加量は、原料樹脂１００質量部に対し、０．０１〜５質量部が好ましく、０．１〜３質量部がより好ましい。有機過酸化物の添加量が上記範囲内であると、樹脂材料の架橋が進行しやすく、また、発泡シート中における有機過酸化物の分解残渣の量を抑制する。
また、樹脂材料は、上記発泡剤を使用する代わりに、炭酸ガスやブタンガスに代表されるガス発泡により発泡させてもよいし、メカニカルフロス法により発泡させてもよい。

本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、本明細書における各種物性、評価方法は、以下のとおりである。
＜圧縮応力＞
ＪＩＳ Ｋ６７６７の方法に従って測定した。
＜引張強さ＞
ＪＩＳ Ｋ６７６７の方法に従って測定した。
＜厚さ＞
ＪＩＳ Ｋ６７６７の方法に従って測定した。
＜密度＞
ＪＩＳ Ｋ６７６７の方法に従って測定した。
＜独立気泡率＞
発泡シートの独立気泡率は、明細書記載の方法で測定したものである。

＜回復時間＞
図１（Ａ）に示すように、アクリル板２０の上にサンプルサイズ１０ｍｍ×１０ｍｍに切断した発泡シート２１を配置した。次いで、フォースゲージ（株式会社イマダ製、製品名「普及型デジタルフォースゲージＤＳ２シリーズ」、型式：ＤＳ２−５０Ｎ）を使用し、アタッチメント２２によって、図１（Ｂ）に示すように、発泡シート２１の上方から荷重５Ｎを作用させた。なお、アタッチメントとしては、発泡シート２１に対する接触面が円形でかつ直径が１６．３ｍｍの平型アタッチメントを使用した。そして、荷重を作用させてから５秒後に、図１（Ｃ）に示すように荷重を取り除き、その除去から初期厚さまでに完全回復するまでの時間を測定した。
なお、完全回復するまでの時間は、サンプルを側面から高速カメラ（フォトロン社製、商品名「ＦＡＳＴＣＡＭ ＳＡ５」）によって観察し、観察画像において、初期厚さのときの発泡シート２１の上面２１Ａが配置される位置に線を引いておき、アタッチメント２２を取り除いた後、上面２１Ａがその線の位置に戻ったときの時間を計測する。

＜ＺＤの気泡数＞
発泡シートのＺＤ及びＭＤに平行な断面、及びＺＤ及びＴＤに平行な断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日立テクノロジーズ社製、製品名．Ｓ−３４００Ｎ）により撮影した。それぞれの撮影画像上にＺＤに平行にランダムに３本の直線を引き、その直線と交差する気泡数を目視で数え、すべての平均値の小数点以下をくり上げて整数とし、その値をＺＤの気泡数とした。
＜ＺＤに沿う断面における単位面積当たりの気泡数＞
発泡シートのＺＤ及びＭＤに平行な断面、及びＺＤ及びＴＤに平行な断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した。それぞれの撮影画像において、１ｍｍ²に存在する気泡数を目視で数え、全ての平均値の小数点以下をくり上げて整数とし、その値を単位面積あたりの気泡数とした。

＜平均気泡径＞
発泡シートは５０ｍｍ四方にカットし、液体窒素に１分間浸した後にＭＤ及びＴＤそれぞれに沿って厚さ方向に切断して、デジタルマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、製品名VHX-900）を用いて２００倍の拡大写真を撮り、ＭＤ、ＴＤそれぞれにおける長さ２ｍｍ分の切断面に存在する全ての気泡についてＭＤ，ＺＤの気泡径、及びＴＤ，ＺＤの気泡径を測定し、その操作を５回繰り返した。そして、全ての気泡のＭＤ、ＴＤそれぞれの気泡径の平均値をＭＤ、ＴＤの平均気泡径とするとともに、以上の操作によって測定された全てのＺＤの気泡径の平均値をＺＤの平均気泡径とした。

［耐プーリング性評価］
５０ｍｍ×７０ｍｍの発泡シートの上に４．７インチの液晶パネルを配置させ、液晶パネルの表面に重さ３２ｇの鉄球を、高さ２００ｍｍから落とした。５回鉄球を同一の場所に落下させ、５回目に落としたときの液晶パネルのプーリングの発生状態を確認した。プーリングが抑えられ、消失速度の速いものを“Ａ”とし、プーリングが抑えられないが消失速度が速いものを“Ｂ”とし、プーリングが抑えられず、消失速度も遅いものを“Ｃ”とした。

［実施例１］
ポリエチレン系樹脂としてのメタロセン化合物を用いて得られた直鎖状低密度ポリエチレン［エクソン・ケミカル社製、商品名．ＥＸＡＣＴ３０２７］１００質量部と、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド２質量部と、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．３質量部と、酸化亜鉛１質量部とを押出機に供給して１３０℃で溶融混練し、その後、厚さ約０．２ｍｍの樹脂シートとして押出した。
次に、樹脂シートを、その両面に加速電圧８００ｋＶの電子線を５Ｍｒａｄ照射して架橋した後、熱風及び赤外線ヒーターにより２５０℃に保持された発泡炉内に連続的に送り込んで加熱して発泡させるとともに、発泡させながらＭＤの延伸倍率１．３倍、ＴＤの延伸倍率２.０倍で延伸させて、厚さ０．０６ｍｍの発泡シートを得た。得られた発泡シートの架橋度は２５％であった。得られた発泡シートの評価結果を表１に示す。
［実施例２〜６、比較例１、２］
表１の密度、ＭＤ、ＴＤ、ＺＤの気泡径となるように、発泡剤の質量部、ＭＤの延伸倍率及びＴＤの延伸倍率を調整した点以外は、実施例１と同様に実施した。ただし、実施例６においては、さらに、照射される電子線を７Ｍｒａｄに変更した。

［比較例３、４］
比較例３、４では、発泡シートとして市販品であるＳＣＦ400（日東電工社製）、Ｐｏｒｏｎ（株式会社ロジャースイノアック社製）をそれぞれ評価した。

以上の実施例１〜６から明らかなように、２５％圧縮応力、引張強さ、及び回復時間が、所定の範囲内とすることで、厚さが薄い発泡シートにもかかわらずプーリング性を良好にすることができた。それに対して、比較例１〜４では、２５％圧縮応力、引張強さ、及び回復時間のいずれかがが、所定の範囲内とはならなかったため、耐プーリング性を良好にすることができなかった。
なお、比較例１、２は、実施例１〜６と同じ原料樹脂を使用したものの、気泡の扁平率（ＴＤ／ＺＤ，ＭＤ／ＺＤ）があまり大きくなく、さらに密度が比較的高かったため、圧縮応力が高くなりすぎ、耐プーリング性が不十分であった。また、比較例３、４では、発泡シートの原料樹脂がポリオレフィン系樹脂を主成分とするものではなく、さらに、独立気泡率が低すぎたり、気泡数が多すぎたりしたため、回復速度（回復時間）が遅くなり、十分な耐プーリング性を得ることができなった。さらに比較例３、４は、引張強さ（機械的強度）が低すぎるため、耐久性が不十分である。

Claims (11)

1. 厚さが０．０５〜０．３５ｍｍである独立気泡発泡シートであって、
   ２５％圧縮応力が３０〜１００ｋＰａ、ＭＤにおける引張強さが３，０００〜１５，０００ｋＰａ、ＴＤにおける引張強さが１，８００〜９，８００ｋＰａであり、
   ５Ｎで５秒間押圧した後解放したときの回復時間が０．１秒以下である独立気泡発泡シート。
2. ＺＤの気泡数が２〜８個である請求項１に記載の独立気泡発泡シート。
3. ＺＤに沿う断面における単位面積当たりの気泡数が６０〜３００個／ｍｍ²である請求項１又は２に記載の独立気泡発泡シート。
4. ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料を発泡及び架橋してなるものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の独立気泡発泡シート。
5. 前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である請求項４に記載の独立気泡発泡シート。
6. 独立気泡率が９０〜１００％である請求項１〜５のいずれか１項に記載の独立気泡発泡シート。
7. 密度が９０〜４００ｋｇ／ｍ³である請求項１〜６のいずれか１項に記載の独立気泡発泡シート。
8. ＺＤの平均気泡径に対するＴＤの平均気泡径の比が２〜６であるとともに、ＺＤの平均気泡径に対するＭＤの平均気泡径の比が２〜６である請求項１〜７のいずれか１項に記載の独立気泡発泡シート。
9. 表示パネルの衝撃吸収材である請求項１〜８のいずれか１項に記載の独立気泡発泡シート。
10. 前記表示パネルがタッチパネルである請求項９に記載の独立気泡発泡シート。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の独立気泡発泡シートと、その独立気泡発泡シートの上に配置された表示パネルとを備える表示装置。

Images