WO2015029860A1 - 発泡シート - Google Patents

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WO2015029860A1
WO2015029860A1 PCT/JP2014/071831 JP2014071831W WO2015029860A1 WO 2015029860 A1 WO2015029860 A1 WO 2015029860A1 JP 2014071831 W JP2014071831 W JP 2014071831W WO 2015029860 A1 WO2015029860 A1 WO 2015029860A1
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WO
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strain
foam sheet
support member
impact
strain detection
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PCT/JP2014/071831
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哲弥 大塚
浩平 土井
国夫 長崎
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日東電工株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/18Telephone sets specially adapted for use in ships, mines, or other places exposed to adverse environment
    • H04M1/185Improving the rigidity of the casing or resistance to shocks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0004Use of compounding ingredients, the chemical constitution of which is unknown, broadly defined, or irrelevant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058Kind of property studied
    • G01N2203/0069Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0075Strain-stress relations or elastic constants
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    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly

Definitions

  • the present invention relates to a foam sheet excellent in shock absorption, and an electric / electronic device using the foam sheet.
  • an image display member fixed to an image display device such as a liquid crystal display, an organic electroluminescence display (hereinafter referred to as “OLE display”), a plasma display, a so-called “mobile phone”, “smart phone”, or “portable information terminal”
  • OLED display organic electroluminescence display
  • a plasma display a so-called “mobile phone”, “smart phone”, or “portable information terminal”
  • a foam material is used as an impact absorbing material.
  • a foam material As such a foam material, a polyethylene foam having a low foaming and an closed cell structure and a foaming ratio of about 30 times has been used. Specifically, for example, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-100216, a gasket made of a polyurethane foam having a density of 0.3 to 0.5 g / cm 3 is used. Further, for example, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-309196, a sealing material for electric / electronic devices made of a foam structure having an average cell diameter of 1 to 50 ⁇ m is used.
  • the image display member 102 of the smartphone 101 is configured by laminating a cover glass 103, an adhesive 104, a panel glass 105, an OLE display 106, and a foam sheet 107, and is housed in a housing 108.
  • the foam sheet 107 is attached to the entire back surface of the OLE display 106.
  • the conventional foamed sheet 107 does not exhibit sufficient shock absorption when the thickness is reduced. Therefore, even if the area of the image display member 102 is increased, when the smartphone 101 is dropped on the ground or the like, the impact at the time of collision is absorbed and the OLE display 106 constituting the image display member 102 is deformed. There is a need for foam sheets that prevent breakage due to corrosion.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a foamed sheet that exhibits excellent shock absorption even when the thickness is very thin. It is another object of the present invention to provide an electric / electronic device that is less likely to damage an image display member or the like due to an impact when dropped, even if it is reduced in size and thickness.
  • the foam sheet of the present invention has a thickness of 30 to 200 ⁇ m, a density of 0.2 to 0.7 g / cm 3 and an average cell diameter of 10 to 100 ⁇ m.
  • a sheet is configured to be able to hold the foam sheet sandwiched between a support member and a strain detection member, and strain of the strain detection member when an impact force is applied to the support member is measured by a strain gauge.
  • the strain suppression rate represented by the following formula is 20% or more.
  • Strain suppression rate (%) ⁇ ( ⁇ 0 ⁇ 1 ) / ⁇ 0 ⁇ ⁇ 100 (In the above equation, ⁇ 0 is the maximum strain of the strain detection member when an impact force is applied to the support member in a state where the foam sheet is not mounted between the support member and the strain detection member. And ⁇ 1 is the maximum strain of the strain detection member when an impact force is applied to the support member in a state where the foam sheet is mounted between the support member and the strain detection member.
  • a foam sheet is formed of a foam having a density of 0.2 to 0.7 g / cm 3 and an average cell diameter of 10 to 100 ⁇ m, and a strain suppression rate of 20% or more.
  • Strain suppression rate is configured to be able to hold a foam sheet sandwiched between a support member and a strain detection member, and measures the strain of the strain member when an impact force is applied to the support member by an impact test. It can be obtained using an apparatus.
  • the impact test apparatus holds the foam sheet in a state of being sandwiched between the support member and the strain detection member, and the foam sheet in any thickness direction.
  • Holding means for holding at a compressibility
  • impact load means for applying an impact force to the support member held by the holding means, and an impact force applied to the foam sheet by the impact load means via the support member
  • Strain detection means for detecting strain generated in the strain detection member by the strain gauge, and output means for calculating and outputting the strain suppression rate based on the strain detected by the strain detection means. You may do it.
  • an impact test device can be used to hold a thin foam sheet with an arbitrary holding force and measure the strain of the strain detecting member when the impact force is applied to the foam sheet with a strain gauge. It becomes possible.
  • the maximum distortion ⁇ 0 of the detection member when the foam sheet is not mounted between the support member and the strain detection member, and the detection when the foam sheet is mounted between the support member and the strain detection member By measuring the maximum strain ⁇ 1 of the member with a strain gauge, it becomes possible to obtain the strain suppression rate of the foam sheet.
  • the holding means is fixed perpendicularly to the table so that one surface side of the strain detection member is in close contact, and a portion receiving the impact force of the strain detection member is a load.
  • a fixing jig having a concave portion formed in the central portion so as to be deformable in the direction, and an opening formed in the central portion so as to be slidable in the direction toward the fixing jig, and Abutting on the surface of the support member in close contact with the foam sheet so as to cover the entire surface of the foam sheet fixed on the other side, the surface opposite to the surface in contact with the foam sheet;
  • a pressing jig fixed to the table in a state of pressing to the foam sheet side, and a pressing pressure by which the pressing jig presses the support member is adjusted to arbitrarily set the compression ratio in the thickness direction of the foam sheet.
  • the Pressure Adjusting means, and the impact load means applies an impact force to the support member that enters the opening of the pressing jig and covers the foam sheet, and the strain detection means is You may make it detect the distortion which generate
  • the thin foam sheet is held at a compression rate in an arbitrary thickness direction, and the entire surface of the foam sheet is supported by impact loading means from the opening formed in the center part of the pressing jig. It becomes possible to apply an impact force to the entire surface of the thin foam sheet through the plate.
  • the fixing jig fixed perpendicularly to the table is in close contact with one surface side of the strain detection member, and the central portion so that the portion receiving the impact force of the strain detection member can be deformed in the load direction. A recess is formed.
  • the strain detection member can be freely deformed by an impact force, and the strain detection means reliably ensures the maximum strain generated by the deformation of the strain detection member inside the recess by the impact force via the strain gauge. Can be detected.
  • the impact load means includes a pendulum-type hammer that is pivotally supported at one end and a hammer holding means that lifts and holds the hammer at a predetermined angle.
  • the impact force may be applied by swinging down the hammer held by the hammer holding means.
  • the strain detection member is constituted by two plate members being in close contact with each other, and the strain gauge is the first of the two plate members to which the foam sheet is in close contact.
  • a single plate member may be attached to the surface opposite to the surface to which the foam sheet is in close contact, and laminated between the two plate members.
  • a strain gauge is provided on a surface opposite to the surface of the first plate member to which the foam sheet is in close contact with the surface to which the foam sheet is in close contact. Is pasted.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) which is the ratio of the loss elastic modulus to the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement, has a maximum value within a range from 500 Hz to 50000 Hz, and from 500 Hz
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at 3000 Hz may be 0.2 or more.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) which is the ratio of the loss elastic modulus to the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement, has a maximum value in the range from 500 Hz to 50000 Hz, and the loss at 500 Hz to 3000 Hz.
  • foamed sheet of the present invention may be used as an impact absorbing sheet for electric / electronic devices.
  • foam sheet as an impact absorbing sheet for electrical and electronic equipment, even when the electrical and electronic equipment is downsized and thinned, it can absorb the impact when dropped and suppress damage. It becomes.
  • the electrical / electronic device of the present invention is a foam sheet made of a foam having a thickness of 30 to 200 ⁇ m, a density of 0.2 to 0.7 g / cm 3 , and an average cell diameter of 10 to 100 ⁇ m.
  • An impact test apparatus configured to be able to hold the foam sheet sandwiched between a support member and a strain detection member, and to measure strain of the strain detection member when an impact force is applied to the support member using a strain gauge.
  • a foam sheet having a strain suppression rate represented by the following formula of 20% or more is used.
  • Strain suppression rate (%) ⁇ ( ⁇ 0 ⁇ 1 ) / ⁇ 0 ⁇ ⁇ 100 (In the above equation, ⁇ 0 is the maximum strain of the strain detection member when an impact force is applied to the support member in a state where the foam sheet is not mounted between the support member and the strain detection member. And ⁇ 1 is the maximum strain of the strain detection member when an impact force is applied to the support member in a state where the foam sheet is mounted between the support member and the strain detection member.
  • the foam sheet is made of a foam having a thickness of 30 to 200 ⁇ m, a density of 0.2 to 0.7 g / cm 3 , and an average cell diameter of 10 to 100 ⁇ m.
  • the impact test apparatus holds the foam sheet in a state of being sandwiched between the support member and the strain detection member, and the foam sheet has an arbitrary thickness.
  • Holding means for holding at a compressibility in the direction, impact loading means for applying an impact force to the support member held by the holding means, and the foamed sheet is loaded by the impact load means via the support member
  • Strain detection means for detecting strain generated in the strain detection member by an impact force by the strain gauge; output means for calculating and outputting the strain suppression rate based on the strain detected by the strain detection means; You may make it provide.
  • the electric / electronic device it is possible to measure in advance the strain suppression rate of the thin foamed sheet through an impact test device before mounting the thin foamed sheet on the electric / electronic device.
  • the electric / electronic device can absorb the impact at the time of dropping and suppress the breakage by using the foamed sheet whose distortion suppression rate is measured in advance.
  • the holding means is fixed perpendicularly to the table so that one surface side of the strain detection member is in close contact with the impact detection force of the strain detection member.
  • the jig detects the distortion by providing a fixing jig having a concave portion formed in the central portion so as to be deformable in the load direction and an opening formed in the central portion so as to be slidable in the direction toward the fixing jig.
  • the support member in contact with the surface of the support member that is in close contact with the foam sheet so as to cover the entire surface of the foam sheet that is fixed to the other surface side of the portion, the surface being in contact with the foam sheet.
  • a pressing jig fixed to the table in a state where the foaming sheet is pressed to the foam sheet side, and a pressing pressure by which the pressing jig presses the support member is adjusted to arbitrarily adjust the compressibility in the thickness direction of the foam sheet.
  • Set to Pressure adjusting means, and the impact load means applies an impact force to the support member that enters the opening of the pressing jig and covers the foam sheet, and the strain detection means is provided by the strain gauge. You may make it detect the distortion which generate
  • the electric / electronic device it is possible to measure the strain suppression rate of the thin foam sheet with high accuracy through an impact test device before the thin foam sheet is mounted on the electric / electronic device.
  • the electric / electronic device can absorb the impact at the time of dropping and suppress the breakage by using the foamed sheet whose distortion suppression rate is measured with high accuracy.
  • the impact load means includes a pendulum-type hammer that is pivotally supported at one end and a hammer holding means that lifts and holds the hammer at a predetermined angle. And the impact force may be applied by swinging down the hammer held by the hammer holding means.
  • the electric / electronic device before the thin foam sheet is mounted on the electric / electronic device, it becomes possible to conduct a comparative study of the strain suppression rate and the like for each thin foam sheet through an impact test apparatus. As a result, the electric / electronic device can use the foam sheet having the maximum distortion suppression rate, and can absorb the impact at the time of dropping and suppress the breakage.
  • the strain detection member is configured such that two plate members are in close contact with each other, and the strain gauge is in contact with the foam sheet among the two plate members.
  • the first plate member may be laminated on the surface opposite to the surface to which the foam sheet is in close contact, and laminated between the two plate members.
  • a strain gauge is attached to the OLE display to which the foam sheet is closely attached in the image display member of the smartphone via an impact test device.
  • an alternative evaluation of the actual machine test dropped on the ground or the like can be performed.
  • the electric / electronic device can use the foam sheet for the image display member of the smartphone, and can absorb the impact at the time of dropping and suppress the breakage.
  • the foamed sheet has a loss tangent (tan ⁇ ) that is a ratio of a loss elastic modulus to a storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement within a range from 500 Hz to 50000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) from 500 Hz to 3000 Hz may be 0.2 or more.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) which is the ratio of the loss elastic modulus to the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement, has a maximum value within a range from 500 Hz to 50000 Hz, and is from 500 Hz to 3000 Hz.
  • the foam sheet may be used as an impact absorbing sheet for electric / electronic devices.
  • the foam sheet as an impact absorbing sheet for electric / electronic devices, it is possible to further absorb the impact at the time of dropping and prevent damage. Further downsizing and thinning can be achieved.
  • a housing and an image display member may be provided, and the foamed sheet may be sandwiched between the housing and the image display member.
  • the impact test apparatus 1 includes a holding member 3 as a holding unit that holds a test piece 2 formed of a foam sheet with an arbitrary holding force, and a test piece 2.
  • An impact load member 4 serving as an impact load means for applying an impact force to the load
  • a strain gauge 6 for measuring the strain of the strain detection member 5 to which the test piece 2 is closely attached
  • a strain of the strain detection member 5 from a signal of the strain gauge 6
  • PC personal computer
  • the holding member 3 that holds the test piece 2 with an arbitrary holding force includes a fixing jig 11 fixed to the table 10, a strain detection member 5, the test piece 2, and a support member facing the fixing jig 11. 9, and a slidable holding jig 12 so as to be held between them.
  • the holding jig 12 has an opening 12A formed at the center, is slidably installed on a pedestal 13 that can slide on the table 10, and can slide on the table 10 together with the pedestal 13. .
  • the pedestal 13 is provided with a lever 14 for sliding the pedestal 13 and a fixing member 15 that is slid by the lever 14 and fixed to the table 10 after the temporary position is determined.
  • the pressing jig 12 is provided with a pressing pressure adjusting means 16.
  • the pressing pressure adjusting means 16 is preferably provided with a digital gauge or the like interlocked with the pressing jig 12.
  • the pressing pressure adjusting means 16 finely adjusts the pressing jig 12 on the pedestal 13 fixed at the temporary position with respect to the test piece 2 in the front-rear direction (the left-right direction in FIG. 1). This makes it possible to adjust the holding force acting on the test piece 2 sandwiched between the strain detection member 5 and the support member 9.
  • the impact load member 4 for applying an impact force to the test piece 2 held by the holding member 3 is a shaft having one end 22 pivotally supported with respect to the column 20 and a hammer 24 on the other end side. 23 and an arm 21 for lifting and holding the hammer 24 at a predetermined angle.
  • the arm 21 can be fixedly held at a predetermined angle.
  • the hammer 24 uses a steel ball, so that the hammer 24 can be integrally lifted at a predetermined angle by providing an electromagnet 25 at one end of the arm 21.
  • the hammer 24 is not limited to the electromagnet 25 as long as the hammer 24 can be lifted together with the arm 21 and the hammer 24 and the arm 21 can be easily separated. Further, the hammer 24 is not limited to a spherical shape, and may be a block shape, for example.
  • the strain detection member 5 that is in close contact with the fixing jig 11 has two first plate members 5 ⁇ / b> A and a second plate member 5 ⁇ / b> B that are made of resin such as acrylic resin or polycarbonate. It is configured.
  • the strain gauge 6 is a lower end portion of the surface on the fixing jig 11 side of the first member 5A to which the test piece 2 is in close contact, that is, a surface opposite to the surface to which the test piece 2 of the first member 5A is in close contact. Is stuck between the first plate member 5A and the second plate member 5B. Thereby, the strain generated by the impact force of the first plate member 5A can be detected by the strain gauge 6.
  • the strain detection member 5 is in close contact with the fixing jig 11 so that the lower end thereof faces the position where the hammer 24 of the support member 9 collides. Further, on the surface of the fixing jig 11 to which the strain detection member 5 is in close contact, a portion from a lower end receiving the impact force of the strain detection member 5 to a predetermined height (for example, a height of 4 cm) is a load direction. A recessed portion 27 that is recessed by a predetermined depth (for example, a depth of about 5 mm) is formed so as to be deformable. In addition, by providing an adhesive or the like on the outer surface of the second plate member 5B of the strain detection member 5, the strain detection member 5 can be attached to the fixing jig 11, and can be reliably fixed to the fixing jig.
  • the support member 9 is formed of a resin plate material such as acrylic resin or polycarbonate, is in close contact with the test piece 2 in close contact with the first plate member 5A of the strain detection member 5, and is pressed by the pressing jig 12.
  • the strain detector 7 is electrically connected to the strain gauge 6 and the PC 8, detects the strain ⁇ of the first plate member 5 ⁇ / b> A from the signal from the strain gauge 6, and outputs it to the PC 8.
  • the PC 8 sequentially stores the time data of the strain ⁇ input from the strain detection unit 7, calculates the time change of the strain, the maximum value of the strain amount, the strain suppression rate described later, and the like and displays them on the liquid crystal display or the like.
  • test piece 2 corresponds to the foam sheet 107 of the smartphone 101 shown in FIG.
  • the first plate member 5A of the strain detection member 5 corresponds to the OLE display 106 of the smartphone 101 shown in FIG.
  • the second plate member 5B of the strain detection member 5 corresponds to the cover glass 103, the adhesive 104, and the panel glass 105 of the smartphone 101 shown in FIG.
  • the support member 9 corresponds to the housing 108 of the smartphone 101 shown in FIG.
  • the thickness of the test piece 2 is measured in advance.
  • the holding pressure adjusting means 16 is adjusted, the holding jig 12 is moved from the reference point by the thickness of the test piece 2, and the test piece 2 is set between the strain detection member 5 and the support member 9.
  • the thickness of the test piece 2 is taken into account while checking the gauge of the pressing pressure adjusting means 16.
  • the electromagnet 25 provided at one end of the arm 21 is switched on, and the hammer 24 is fixedly held on the arm 21. Then, after the arm 21 is swung up to an arbitrary predetermined angle and fixed, the electromagnet 25 is switched off to cause the hammer 24 to collide with the support member 9 held by the holding member 3 (see FIG. 2).
  • the strain of the first plate member 5 ⁇ / b> A of the detection member 5 at this time is measured by the strain gauge 6.
  • the strain detection member 5 and the support member 9 are in close contact with each other, and are firmly fixed to the fixing jig 11, and the hammer 24 is caused to collide with the support member 9 in the same manner.
  • the strain suppression rate [%] of the test piece 2 can be calculated by measuring the strain of the first plate member 5A of the detection member 5 and calculating the following equation (1).
  • ⁇ 0 is the first plate member 5A when an impact force is applied to the support member 9 in a state where the test piece 2 is not mounted between the strain detection member 5 and the support member 9.
  • ⁇ 1 is the maximum strain of the first plate member 5A when an impact force is applied to the support member 9 with the test piece 2 mounted between the strain detection member 5 and the support member 9. is there.
  • the signal from the strain gauge 6 is input to the strain detector 7.
  • the signal from the strain gauge 6 is converted into strain ⁇ and output to the PC 8.
  • the PC 8 sequentially stores the time data of the strain ⁇ input from the strain detection unit 7, calculates the time change of the strain, the maximum amount of strain, the strain suppression rate, and the like, and displays them on the liquid crystal display or the like. Therefore, the impact test apparatus 1 has a time variation of strain generated in the strain detection member 5 and a maximum strain amount when an impact force is applied to the test piece 2 formed of a thin foam sheet having a thickness of 30 to 200 ⁇ m. A value, a distortion suppression rate, etc. can be detected and output.
  • the drop test device 31 includes a drop table 32 that is formed of a thick metal plate such as a stainless steel plate and arranged horizontally, and a guide rail 33 that is erected vertically on the upper surface of the drop table 32.
  • the chuck member 35 attached so as to be freely dropped along the guide rail 33 and the lower end of the guide rail 33 at a low height (for example, a height of 5 cm) and free-falling. It comprises a pair of stop members 36 provided so that the chuck member 35 abutted and stopped.
  • the pair of stop members 36 are formed of a hard rubber plate or the like.
  • a height detection device (not shown) that detects the height of each chuck member 35 from each stop member 36 is provided.
  • the chuck member 35 is erected in a right-angled outward direction (the front side in FIG. 5) from both side edges in the horizontal direction perpendicular to the dropping direction P.
  • a pair of plate-like arm portions 35A is provided.
  • a pair of air cylinders 37 are attached to the opposing positions of the tip portions of the pair of arm portions 35A, and the pistons 37A of the air cylinders 37 protrude from the horizontal outer side to the horizontal inner side by a predetermined length. It is attached as possible.
  • the drop test apparatus 31 can support the smartphone 101 horizontally by causing the piston 37 ⁇ / b> A of each air cylinder 37 to protrude inward in the horizontal direction.
  • the chuck member 35 can be freely dropped from an arbitrary height while the smartphone 101 is horizontally supported.
  • the chuck member 35 becomes a predetermined height (for example, a height of 5 cm) from each stop member 36 by a height detection device (not shown).
  • the piston 37A of each air cylinder 37 is pulled in, and only the smartphone 101 is configured to fall freely horizontally.
  • the strain gauge 6 is attached to the OLE display 106 of the smartphone 101, and the strain gauge 6 is electrically connected to the strain detector 7. As a result, a signal from the strain gauge 6 when the smartphone 101 is dropped horizontally from an arbitrary height is input to the strain detector 7, and the strain detector 7 detects the strain ⁇ of the OLE display 106 to detect the PC8. Output to.
  • the PC 8 sequentially stores the time data of the strain ⁇ input from the strain detection unit 7, calculates the time change of the strain, the maximum amount of strain, the strain suppression rate, and the like, and displays them on the liquid crystal display or the like.
  • the drop test device 31 projects the piston 37A of each air cylinder 37 inward in the horizontal direction, and horizontally supports the smartphone 101 with the same material and the same thickness of the foam sheet 107 as the test piece 2.
  • the smartphone 101 can be freely dropped horizontally with respect to the drop table 32 from any height by freely dropping the chuck member 35 from any height.
  • the PC 8 is the time variation of the distortion of the OLE display 106 and the amount of distortion when the smartphone 101 on which the foam sheet 107 of the same material and thickness as the test piece 2 is mounted is freely dropped horizontally from an arbitrary height. Can be calculated and displayed on a liquid crystal display or the like.
  • the weight of the hammer 24 is set to 96 grams, and the angle lifted with respect to the column 20 of the shaft 23 (the swing angle ⁇ in FIG. 1) is set to 47 degrees. went.
  • the actual machine test by the drop test apparatus 31 was performed by setting the drop height to 1.5 m.
  • each impact test and each actual machine test of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 which will be described later were also performed with the same settings.
  • the reference strain characteristic curve 41 representing the reference strain characteristic by the impact test becomes a maximum value of “0.612” after about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and about 0
  • the distortion becomes “ ⁇ 0.1” after 49 msec.
  • an actual machine reference strain characteristic curve 42 representing an actual machine reference strain characteristic by an actual machine test has a maximum strain value of “0.607” about 0.3 msec after contact with the drop table 32, and the distortion after about 0.45 msec. Is “ ⁇ 0.1”.
  • the reference distortion characteristic curve 41 and the actual machine reference distortion characteristic curve 42 substantially coincide. That is, an actual machine test by the drop test apparatus 31 in a state where the foam sheet 107 is not attached to the smartphone 101, an impact test in a state where the test piece 2 is not attached between the strain detection member 5 and the support member 9. It can be reproduced by an impact test with the device 1.
  • the frequency (load speed) of the reference distortion characteristic curve 41 and the actual machine reference distortion characteristic curve 42 was approximately the same at about 1000 Hz.
  • the foam sheet of the present invention is composed of a foam having a thickness of 30 to 200 ⁇ m, a density of 0.2 to 0.7 g / cm 3 , an average cell diameter of 10 to 100 ⁇ m, and a strain suppression rate of 20% or more. ing. Therefore, a desired impact absorbability can be exhibited.
  • the thickness of the foamed sheet of the present invention is 30 to 200 ⁇ m.
  • the lower limit is preferably 40 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m, and the upper limit is preferably 170 ⁇ m, more preferably 150 ⁇ m.
  • the thickness of a foamed sheet is 30 micrometers or more, it can contain a bubble uniformly and can exhibit the outstanding impact absorption.
  • the thickness of the foamed sheet is 200 ⁇ m or less, it can easily follow a minute clearance.
  • the foamed sheet of the present invention is excellent in impact absorbency despite being as thin as 30 to 200 ⁇ m.
  • the density of the foam constituting the foam sheet of the present invention is 0.2 to 0.7 g / cm 3 .
  • the lower limit is preferably 0.25 g / cm 3 , more preferably 0.3 g / cm 3
  • the upper limit is preferably 0.6 g / cm 3 , more preferably 0.5 g / cm 3 .
  • the average cell diameter of the foam is 10 to 100 ⁇ m.
  • the lower limit is preferably 15 ⁇ m, more preferably 20 ⁇ m, and the upper limit is preferably 90 ⁇ m, more preferably 80 ⁇ m.
  • the average cell diameter is 10 ⁇ m or more, excellent impact absorbability is exhibited. Further, since the average cell diameter is 100 ⁇ m or less, the compression recovery property is also excellent.
  • the distortion suppression rate of the foamed sheet of the present invention is 20% or more. Even if it is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, excellent impact absorbability is exhibited. Since the strain suppression rate of the foamed sheet is 20% or more, even when the thickness is as thin as 30 to 200 ⁇ m, the strain can be suppressed and excellent shock absorption can be exhibited.
  • the foamed sheet of the present invention has a loss tangent (tan ⁇ ), which is a ratio of loss elastic modulus to storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement, having a maximum value in a range from 500 Hz to 50000 Hz, and loss at 500 Hz to 3000 Hz.
  • the tangent (tan ⁇ ) is formed to be 0.2 or more. For this reason, even when the thickness is as small as 30 to 200 ⁇ m, it is possible to exhibit even more excellent shock absorption during dropping.
  • the foamed sheet of the present invention is formed so that the loss tangent (tan ⁇ ) from 500 Hz to 3000 Hz is 0.2 or more. It is desirable that the loss tangent (tan ⁇ ) at 500 Hz to 2000 Hz, more preferably 500 Hz to 1500 Hz, be 0.2 or more. That is, it is considered that the foam sheet having a loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency close to the load speed (frequency) at the actual machine test of the smartphone 101 has a higher shock absorption at the time of dropping.
  • the storage elastic modulus is a repulsive force with respect to the impact energy applied to the foam sheet, and when the storage elastic modulus is high, the impact is repelled as it is.
  • the loss elastic modulus is a physical property that changes impact energy applied to the foam sheet to heat, and the higher the loss elastic modulus is, the more the impact energy is changed to heat, so the impact is absorbed and the strain is reduced. For this reason, a foam sheet having a large loss tangent (tan ⁇ ), which is a ratio of the storage elastic modulus and the loss elastic modulus, has a higher impact absorbability (distortion suppression rate). Presumed to be high.
  • the initial elastic modulus of the foam is preferably low from the viewpoint of impact absorption.
  • the initial elastic modulus (a value calculated from a slope at the time of 10% strain in a tensile test under a 23 ° C. environment and a tensile speed of 300 mm / min) is preferably 5 N / mm 2 or less, more preferably 3 N / mm 2. It is as follows.
  • the lower limit value of the initial elastic modulus is, for example, 0.1 N / mm 2 .
  • the foam constituting the foam sheet of the present invention is not particularly limited in its composition and cell structure as long as it has the above characteristics.
  • the cell structure may be an open cell structure, a closed cell structure, or a semi-continuous semi-independent structure.
  • the impact absorption can be adjusted by selecting the average cell diameter, density, etc., but when the thickness of the foamed sheet is very small (for example, a thickness of 30 to 200 ⁇ m). ), It is not possible to absorb the shock sufficiently by adjusting these characteristics. This is because when the thickness of the foam sheet is very thin, the bubbles in the foam are immediately crushed by the impact and the shock buffering function by the bubbles is lost.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) which is the ratio of the loss elastic modulus to the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement of the foam, has a maximum value in the range from 500 Hz to 50000 Hz, Since the loss tangent (tan ⁇ ) from 500 Hz to 3000 Hz is 0.2 or more, even after the bubbles are crushed, the constituent material of the foam exerts the function of buffering the impact when dropped.
  • the foam can be composed of a resin composition containing a resin material (polymer).
  • the loss tangent (tan ⁇ ) which is the ratio of the loss elastic modulus to the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement of the resin composition in an unfoamed state [resin composition when not foamed (solid)], is from 500 Hz. It has a maximum value in the range up to 50000 Hz, and the loss tangent (tan ⁇ ) from 500 Hz to 3000 Hz is preferably 0.2 or more. In the case of a material having two or more maximum values of the loss tangent, it is desirable that at least one of them falls within a range from 500 Hz to 50000 Hz.
  • the maximum value of the loss tangent (tan ⁇ ) within the range from 500 Hz to 50000 Hz of the resin composition is preferably higher from the viewpoint of shock absorption.
  • the initial elastic modulus (23 ° C., tensile speed 300 mm / min) of the resin composition (solid material) in an unfoamed state is desirably low, preferably 50 N / mm 2 or less, more preferably 30 N / mm 2. It is as follows.
  • the lower limit value of the initial elastic modulus is, for example, 0.3 N / mm 2 .
  • the resin material (polymer) constituting the foam is not particularly limited, and a known or well-known resin material constituting the foam can be used.
  • the resin material include acrylic polymers, rubbers, urethane polymers, and ethylene-vinyl acetate copolymers. Among these, acrylic polymers, rubbers, and urethane polymers are preferable from the viewpoint of impact absorption.
  • One type of resin material (polymer) constituting the foam may be used alone, or two or more types may be used.
  • Tg of the resin material (polymer) can be used as an index or a standard.
  • the resin material (polymer) has a Tg of ⁇ 50 ° C. or more and less than 50 ° C. (lower limit is preferably ⁇ 40 ° C., more preferably ⁇ 30 ° C., upper limit is preferably 40 ° C., more preferably 30 ° C.) It can be selected from resin materials (polymers) in the range.
  • the acrylic polymer is preferably an acrylic polymer formed with a monomer having a homopolymer Tg of ⁇ 10 ° C. or more and a monomer having a homopolymer Tg of less than ⁇ 10 ° C. as essential monomer components.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) which is the ratio of the loss elastic modulus to the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement, is 500 Hz.
  • a foam having a loss tangent (tan ⁇ ) from 500 Hz to 3000 Hz of 0.2 or more can be obtained relatively easily.
  • glass transition temperature (Tg) when forming a homopolymer means “glass transition temperature (Tg of homopolymer of the monomer)”.
  • Tg of homopolymer glass transition temperature (Tg of homopolymer of the monomer).
  • the Tg of a homopolymer of a monomer not described in the above document refers to, for example, a value obtained by the following measurement method (see JP 2007-51271 A).
  • this homopolymer solution is cast-coated on a separator and dried to prepare a test sample (sheet-like homopolymer) having a thickness of about 2 mm.
  • This test sample was punched into a disk shape having a diameter of 7.9 mm, sandwiched between parallel plates, and subjected to a shear strain at a frequency of 1 Hz using a viscoelasticity tester (ARES, manufactured by Rheometrics). Viscoelasticity is measured in a shear mode at a heating rate of 150 ° C. and 5 ° C./min, and the maximum value (peak top) temperature of tan ⁇ is defined as the Tg of the homopolymer.
  • the Tg of the resin material (polymer) can also be measured by this method.
  • the Tg is, for example, ⁇ 10 ° C. to 250 ° C., preferably 10 to 230 ° C., more preferably 50 to 200 ° C.
  • Examples of the homopolymer having a Tg of ⁇ 10 ° C. or more include, for example, (meth) acrylonitrile; amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide and N-hydroxyethyl (meth) acrylamide; (meth) acrylic acid; methacrylic acid (Meth) acrylic acid alkyl esters having homopolymers such as methyl and ethyl methacrylate having a Tg of ⁇ 10 ° C. or higher; (meth) acrylic acid isobornyl; heterocycle-containing vinyl monomers such as N-vinyl-2-pyrrolidone; Examples thereof include hydroxyl group-containing monomers such as ethyl methacrylate.
  • (meth) acrylonitrile (especially acrylonitrile) is particularly preferable.
  • (meth) acrylonitrile (especially acrylonitrile) is used as a monomer having a Tg of -10 ° C. or higher for the homopolymer, the maximum value (peak top) of the loss tangent (tan ⁇ ) of the foam may be due to strong intermolecular interaction. The strength can be increased.
  • the Tg is, for example, ⁇ 70 ° C. or more and less than ⁇ 10 ° C., preferably ⁇ 70 ° C. to ⁇ 12 ° C., more preferably ⁇ 65 ° C. to ⁇ 15 ° C. .
  • Examples of the homopolymer having a Tg of less than ⁇ 10 ° C. include, for example, (meth) acrylic acid alkyl esters having a homopolymer Tg of less than ⁇ 10 ° C., such as ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc. Is mentioned. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, acrylic acid C2-8 alkyl ester is particularly preferable.
  • the content of the monomer having a Tg of -10 ° C. or more of the homopolymer is, for example, 2 to 30% by weight with respect to all the monomer components forming the acrylic polymer (total amount of monomer components), and the lower limit is preferably 3% by weight. %, More preferably 4% by weight, and the upper limit is preferably 25% by weight, more preferably 20% by weight.
  • the content of the monomer having a Tg of the homopolymer of less than ⁇ 10 ° C. with respect to all the monomer components forming the acrylic polymer (total amount of monomer components) is, for example, 70 to 98% by weight, and the lower limit is preferably The upper limit is preferably 97% by weight, more preferably 96% by weight.
  • the rubber may be natural rubber or synthetic rubber.
  • examples of the rubber include nitrile rubber (NBR), methyl methacrylate-butadiene rubber (MBR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylic rubber (ACM, ANM), and urethane rubber (AU).
  • NBR nitrile rubber
  • MRR methyl methacrylate-butadiene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • ACM acrylic rubber
  • AU urethane rubber
  • NBR nitrile rubber
  • MRR methyl methacrylate-butadiene rubber
  • MRR methyl methacrylate-butadiene rubber
  • urethane polymer examples include polycarbonate polyurethane, polyester polyurethane, and polyether polyurethane.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer a known or well-known ethylene-vinyl acetate copolymer can be used.
  • the foam constituting the foam sheet may contain a surfactant, a cross-linking agent, a thickener, and other additives as required in addition to the resin material (polymer).
  • an optional surfactant may be included for the purpose of reducing the bubble diameter and stabilizing the foam.
  • the surfactant is not particularly limited, and any of anionic, cationic, and nonionic surfactants may be used. From the viewpoint of finer bubble diameter and stability of foamed foam, anionic surfactants may be used. Particularly preferred is ammonium stearate.
  • the addition amount of the surfactant is, for example, 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin material (polymer), the lower limit is preferably 0.5 parts by weight, and the upper limit is preferably 8 parts by weight.
  • an arbitrary cross-linking agent may be included.
  • the crosslinking agent is not particularly limited, and any of oil-soluble and water-soluble may be used.
  • examples of the crosslinking agent include epoxy, oxazoline, isocyanate, carbodiimide, melamine, and metal oxide.
  • the addition amount of the crosslinking agent is, for example, 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin material (polymer), the lower limit is preferably 0.01 parts by weight, and the upper limit is preferably 5 parts by weight.
  • an optional thickener may be included.
  • the thickener is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid type, urethane type, and polyvinyl alcohol type.
  • the addition amount of the thickener is, for example, 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin material (polymer), the lower limit is preferably 0.1 parts by weight, and the upper limit is preferably 5 parts by weight.
  • any appropriate other component may be included within the range not impairing the shock absorption.
  • Such other components may contain only 1 type and may contain 2 or more types.
  • Examples of the other components include polymer components other than those described above, softeners, antioxidants, anti-aging agents, rust inhibitors, gelling agents, curing agents, plasticizers, fillers, reinforcing agents, foaming agents, Examples include flame retardants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, colorants (such as pigments and dyes), pH adjusters, solvents (organic solvents), thermal polymerization initiators, and photopolymerization initiators.
  • the filler examples include silica, clay (mica, talc, smectite, etc.), alumina, titania, zinc oxide, zeolite, graphite, inorganic fiber (carbon fiber, glass fiber, etc.), organic fiber, and metal powder. It is done.
  • the foam sheet of the present invention can be produced by subjecting a resin composition containing a resin material (polymer) constituting the foam to foam molding.
  • foaming method bubble forming method
  • methods usually used for foam molding such as physical methods and chemical methods, can be employed.
  • the physical method is to disperse a gas component such as air or nitrogen in a polymer solution and form bubbles by mechanical mixing.
  • the chemical method is a method of obtaining a foam by forming cells with a gas generated by thermal decomposition of a foaming agent added to a polymer base. From the viewpoint of environmental problems, a physical method is preferable. Bubbles formed by physical methods are often open cells.
  • the resin composition containing the resin material (polymer) to be subjected to foam molding a resin solution in which the resin material is dissolved in a solvent may be used. From the viewpoint of cellularity, it is preferable to use an emulsion containing the resin material. . As an emulsion, you may blend and use 2 or more types of emulsion.
  • the solid content concentration of the emulsion is preferably higher from the viewpoint of film formability.
  • the solid content concentration of the emulsion is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and further preferably 50% by weight or more.
  • a method of producing a foam through a step of foaming the emulsion resin composition mechanically (Step A) is preferable.
  • the foaming device is not particularly limited, and examples thereof include a high-speed shearing method, a vibration method, and a pressurized gas discharge method. Among these, the high-speed shearing method is preferable from the viewpoint of finer bubble diameter and production of a large capacity.
  • Bubbles when foamed by mechanical stirring are gas (gas) taken into the emulsion.
  • the gas is not particularly limited as long as it is inert to the emulsion, and examples thereof include air, nitrogen, carbon dioxide and the like. Among these, air is preferable from the viewpoint of economy.
  • the foamed sheet of the present invention can be obtained through a step (Step B) in which the emulsion resin composition foamed by the above method is applied onto a substrate and dried.
  • Step B a general method can be adopted as a coating method and a drying method.
  • Step B includes a preliminary drying step B1 for drying the bubble-containing emulsion resin composition applied on the substrate at 50 ° C. or higher and lower than 125 ° C., and then a main drying step B2 for further drying at 125 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. Preferably it is.
  • the temperature in the preliminary drying step B1 is preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
  • the time of the preliminary drying step B1 is, for example, 0.5 minutes to 30 minutes, preferably 1 minute to 15 minutes.
  • the temperature in this drying process B2 becomes like this. Preferably they are 130 degreeC or more and 155 degrees C or less.
  • the time of the main drying step B2 is, for example, 0.5 minutes to 30 minutes, preferably 1 minute to 15 minutes.
  • the average cell diameter of the foam can be adjusted by adjusting the type and amount of the surfactant and by adjusting the stirring speed and stirring time during mechanical stirring. Obtainable.
  • the foam density can be adjusted to 0.2 to 0.7 g / cm 3 by adjusting the amount of gas (gas) component incorporated into the emulsion resin composition during mechanical stirring. .
  • the foam sheet of the present invention may have an adhesive layer on one side or both sides of the foam. It does not specifically limit as an adhesive which comprises an adhesive layer, For example, any of an acrylic adhesive, a rubber adhesive, a silicone adhesive, etc. may be sufficient. Moreover, when providing an adhesive layer, you may laminate
  • the foamed sheet of the present invention may be distributed on the market as a wound body (rolled material) wound in a roll shape.
  • the foamed sheet of the present invention is excellent in impact absorption even if the thickness is small. Therefore, for example, in an electrical / electronic device, various members or parts (for example, optical members) are used for attaching (attaching) a predetermined part (for example, a housing) to a member for electrical / electronic devices, In particular, it is useful as an impact absorbing sheet.
  • an image display member attached to an image display device such as a liquid crystal display, an OLE display, or a plasma display (particularly, a small image display member)
  • Display members such as touch panels attached to mobile communication devices such as so-called “mobile phones”, “smartphones” and “portable information terminals”, cameras and lenses (particularly small cameras and lenses), and the like. It is done.
  • the electrical / electronic device of the present invention uses the foam sheet of the present invention.
  • Such an electric / electronic device is, for example, an electric / electronic device provided with an image display member, and the foam sheet is sandwiched between the casing of the electric or electronic device and the image display member.
  • Electrical and electronic equipment having a specific structure. Examples of the electric / electronic devices include mobile communication devices such as so-called “mobile phones”, “smartphones”, and “portable information terminals”.
  • Example 1 will be described.
  • this invention is not restrict
  • % representing the content means% by weight.
  • Example 1 100 parts by weight of acrylic emulsion (solid content 55%, ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile copolymer (weight ratio 45: 48: 7)), fatty acid ammonium surfactant (aqueous dispersion of ammonium stearate, solid Disperse (“ROBOMIX”) 5 parts by weight of polyacrylic acid thickener (ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (acrylic acid 20 wt%), solid content 28.7%) 2.5 parts by weight The mixture was stirred and mixed to produce foam. This foam was applied onto a peeled PET film (thickness: 38 ⁇ m, trade name “MRF # 38” manufactured by Mitsubishi Plastics) and dried at 70 ° C.
  • acrylic emulsion solid content 55%, ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile copolymer (weight ratio 45: 48: 7)
  • fatty acid ammonium surfactant aqueous dispersion of
  • Example 2 100 parts by weight of acrylic emulsion (solid content 55%, ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile copolymer (weight ratio 45: 48: 7)), fatty acid ammonium surfactant (aqueous dispersion of ammonium stearate, solid 33%) 5 parts by weight, 4 parts by weight of oxazoline-based crosslinking agent (Epocross WS-700, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., solid content 24.9%), polyacrylic acid thickener (ethyl acrylate-acrylic acid co 1.5 parts by weight of a polymer (acrylic acid 20 wt%) and a solid content of 28.7% were stirred and mixed with a disper (“Robomix” manufactured by Primics) to foam.
  • a disper (“Robomix” manufactured by Primics)
  • This foam was applied onto a peeled PET film (thickness: 38 ⁇ m, trade name “MRF # 38” manufactured by Mitsubishi Plastics) and dried at 70 ° C. for 4.5 minutes and at 140 ° C. for 4.5 minutes.
  • a foam (foamed sheet) having a thickness of 150 ⁇ m, a density of 0.33 g / cm 3 , and an average cell diameter of 87 ⁇ m was obtained.
  • Example 3 100 parts by weight of acrylic emulsion (solid content 55%, ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile copolymer (weight ratio 45: 48: 7)), fatty acid ammonium surfactant (aqueous dispersion of ammonium stearate, solid 33%) 5 parts by weight, epoxy crosslinking agent (sorbitol polyglycidyl ether) 4 parts by weight, polyacrylic acid thickener (ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (acrylic acid 20 wt%), solid content 28. 7%) Part by weight was stirred and mixed with a disper (manufactured by “Robomix” Primex) to make foam.
  • acrylic emulsion solid content 55%, ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile copolymer (weight ratio 45: 48: 7)
  • fatty acid ammonium surfactant aqueous dispersion of ammonium stearate, solid
  • This foam was applied onto a peeled PET film (thickness: 38 ⁇ m, trade name “MRF # 38” manufactured by Mitsubishi Plastics) and dried at 70 ° C. for 4.5 minutes and at 140 ° C. for 4.5 minutes.
  • a foam (foamed sheet) having a thickness of 150 ⁇ m, a density of 0.35 g / cm 3 , and an average cell diameter of 61 ⁇ m was obtained.
  • Example 4 100 parts by weight of a synthetic rubber emulsion (“Lackstar 1570” manufactured by DIC, solid content: 42.4%, NBR), 5 parts by weight of a fatty acid ammonium-based surfactant (aqueous dispersion of ammonium stearate, solid content: 33%), 1.3 parts by weight of a urethane-based thickener (“Hydran Assister T10” manufactured by DIC, solid content 25.1%) was stirred and mixed with a disper (“Robomix” Primix) to generate foam. This foam was applied onto a peeled PET film (thickness: 38 ⁇ m, trade name “MRF # 38” manufactured by Mitsubishi Plastics) and dried at 70 ° C.
  • a synthetic rubber emulsion (“Lackstar 1570” manufactured by DIC, solid content: 42.4%, NBR)
  • a fatty acid ammonium-based surfactant aqueous dispersion of ammonium stearate, solid content: 33%)
  • a foam (foamed sheet) having a thickness of 150 ⁇ m, a density of 0.26 g / cm 3 , and an average cell diameter of 55 ⁇ m was obtained.
  • Comparative Example 1 100 parts by weight of acrylic emulsion (solid content 60%, butyl acrylate-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer (acrylonitrile 5% by weight)), fatty acid ammonium surfactant (aqueous dispersion of ammonium stearate, solid content 33%) 5 parts by weight, 1.5 parts by weight of a polyacrylic acid thickener (ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (acrylic acid 20 wt%), solid content 28.7%) made by Disper ("Robomix” Primex) The mixture was stirred and mixed to form foam.
  • a polyacrylic acid thickener ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (acrylic acid 20 wt%), solid content 28.7%
  • This foam was applied onto a peeled PET film (thickness: 38 ⁇ m, trade name “MRF # 38” manufactured by Mitsubishi Plastics) and dried at 70 ° C. for 4.5 minutes and at 140 ° C. for 4.5 minutes.
  • a foam (foamed sheet) having a thickness of 140 ⁇ m, a density of 0.38 g / cm 3 , and an average cell diameter of 75 ⁇ m was obtained.
  • Comparative Example 2 100 parts by weight of acrylic emulsion (solid content 60%, butyl acrylate-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer (acrylonitrile 5% by weight)), fatty acid ammonium surfactant (aqueous dispersion of ammonium stearate, solid content 33%) 5 parts by weight, 1 part by weight of polyacrylic acid thickener (ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (acrylic acid 20 wt%), solid content 28.7%) with Disper ("Robomix” Primex) The mixture was stirred and foamed.
  • acrylic emulsion solid content 60%, butyl acrylate-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer (acrylonitrile 5% by weight)
  • fatty acid ammonium surfactant aqueous dispersion of ammonium stearate, solid content 33%) 5 parts by weight, 1 part by weight of polyacrylic acid thickener (ethyl acrylate-acrylic acid copo
  • This foam was applied onto a peeled PET film (thickness: 38 ⁇ m, trade name “MRF # 38” manufactured by Mitsubishi Plastics) and dried at 70 ° C. for 4.5 minutes and at 140 ° C. for 4.5 minutes.
  • a foam (foamed sheet) having a thickness of 150 ⁇ m, a density of 0.45 g / cm 3 , and an average cell diameter of 69 ⁇ m was obtained.
  • An average cell diameter ( ⁇ m) was obtained by capturing an enlarged image of the foam cross section with a low vacuum scanning electron microscope (“S-3400N scanning electron microscope” manufactured by Hitachi High-Tech Science Systems) and analyzing the image. The number of bubbles analyzed is about 10 to 20.
  • a foam (foamed sheet) is punched with a 100 mm ⁇ 100 mm punching blade mold, and the dimensions of the punched sample are measured. Further, the thickness is measured with a 1/100 dial gauge having a measurement terminal diameter ( ⁇ ) of 20 mm. The volume of the foam was calculated from these values. Next, the weight of the foam is measured with an upper pan balance having a minimum scale of 0.01 g or more. From these values, the density (g / cm 3 ) of the foam was calculated.
  • each foam (foamed sheet) was sandwiched between the strain detection member 5 and the support member 9 to perform an impact test.
  • the strain characteristic of the strain detection member 5 was measured by setting the weight of the hammer 24 to 96 grams and the swing angle ⁇ of the shaft 23 to the support column 20 to be 47 degrees.
  • each foam (foamed sheet) was attached to the smartphone 101, and a drop test (actual machine test) was performed. The drop height was set to 1.5 m, and the actual machine distortion characteristics of the OLE display 106 and the presence or absence of drop cracks in the OLE display 106 were measured.
  • FIG. 8 shows a strain characteristic curve 47 representing the strain characteristics of the strain detection member 5 measured by mounting the foam sheet of Example 1 on the impact test apparatus 1.
  • the strain characteristic curve 47 of the foamed sheet of Example 1 shows that the strain becomes the maximum value of “0.252” about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”. Therefore, the distortion suppression rate is about 59% according to the above formula (1), and is described in the column of “distortion suppression rate” in the evaluation result table 45.
  • FIG. 8 shows an actual machine distortion characteristic curve 48 representing the actual machine distortion characteristic of the OLE display 106 measured by attaching the foam sheet of Example 1 to the smartphone 101 using the drop test apparatus 31.
  • the actual machine distortion characteristic curve 48 of the foamed sheet of Example 1 shows that the strain becomes the maximum value of “0.240” after about 0.3 msec from the contact with the drop table 32, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”.
  • the strain suppression rate when mounted on an actual machine was about 60%, which was almost the same as the strain suppression rate measured by the impact test apparatus 1. Moreover, the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 47 and the actual machine distortion characteristic curve 48 was substantially the same at about 1000 Hz. Further, no cracks due to dropping occurred in the OLE display 106, and “ ⁇ ” marks were written in the “actual machine falling crack” column of the evaluation result table 45.
  • FIG. 10 shows a strain characteristic curve 49 representing the strain characteristics of the strain detection member 5 measured by mounting the foam sheet of Example 2 on the impact test apparatus 1.
  • the strain characteristic curve 49 of the foamed sheet of Example 2 shows that the strain becomes the maximum value of “0.263” about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and the strain becomes “ ⁇ 0.0. 1 ”. Therefore, the distortion suppression rate is about 57% according to the above formula (1), and is described in the column of “distortion suppression rate” in the evaluation result table 45.
  • FIG. 10 shows an actual machine distortion characteristic curve 50 representing an actual machine distortion characteristic of the OLE display 106 measured by attaching the foam sheet of Example 2 to the smartphone 101 using the drop test apparatus 31.
  • the actual machine strain characteristic curve 50 of the foamed sheet of Example 2 shows that the strain becomes the maximum value of “0.266” after about 0.3 msec from the contact with the drop table 32, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”.
  • the strain suppression rate when mounted on an actual machine was about 56%, which was almost the same as the strain suppression rate measured by the impact test apparatus 1. Moreover, the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 49 and the actual machine distortion characteristic curve 50 was substantially the same at about 1000 Hz. Further, no cracks due to dropping occurred in the OLE display 106, and “ ⁇ ” marks were written in the “actual machine falling crack” column of the evaluation result table 45.
  • FIG. 12 shows a strain characteristic curve 51 representing the strain characteristics of the strain detection member 5 measured by mounting the foam sheet of Example 3 on the impact test apparatus 1.
  • the strain characteristic curve 51 of the foamed sheet of Example 3 shows that the strain becomes the maximum value of “0.324” about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”. Therefore, the distortion suppression rate is about 47% according to the above formula (1), and is described in the column of “distortion suppression rate” in the evaluation result table 45.
  • FIG. 12 shows an actual machine distortion characteristic curve 52 representing the actual machine distortion characteristic of the OLE display 106 measured by attaching the foam sheet of Example 3 to the smartphone 101 using the drop test apparatus 31.
  • the actual machine distortion characteristic curve 52 of the foamed sheet of Example 3 has a maximum strain value of “0.316” about 0.3 msec after contact with the drop table 32, and the strain becomes “ ⁇ 0. 09 ".
  • the strain suppression rate when mounted on an actual machine was about 48%, which was almost the same as the strain suppression rate measured by the impact test apparatus 1.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 51 and the actual machine distortion characteristic curve 52 was substantially the same at about 1000 Hz. Further, no cracks due to dropping occurred in the OLE display 106, and a “ ⁇ ” mark was written in the “actual machine falling crack” column of the evaluation result table 45.
  • FIG. 14 shows a strain characteristic curve 53 representing the strain characteristics of the strain detection member 5 measured by mounting the foam sheet of Example 4 on the impact test apparatus 1.
  • the strain characteristic curve 53 of the foamed sheet of Example 4 shows that the strain becomes the maximum value of “0.375” about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”. Therefore, the distortion suppression rate is about 39% according to the above formula (1), and is described in the column of “distortion suppression rate” in the evaluation result table 45.
  • FIG. 14 shows an actual machine distortion characteristic curve 54 representing the actual machine distortion characteristics of the OLE display 106 measured by attaching the foam sheet of Example 4 to the smartphone 101 using the drop test apparatus 31.
  • the actual machine strain characteristic curve 54 of the foamed sheet of Example 4 shows that the strain becomes the maximum value of “0.379” after about 0.3 msec after coming into contact with the drop table 32, and the strain becomes “ ⁇ 0. 03 ".
  • the strain suppression rate when mounted on an actual machine was about 38%, which was almost the same as the strain suppression rate measured with the impact test apparatus 1.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 53 and the actual machine distortion characteristic curve 54 was substantially the same at about 1000 Hz.
  • a crack due to dropping occurred in the OLE display 106, and a “ ⁇ ” mark was written in the “actual machine falling crack” column of the evaluation result table 45.
  • FIG. 16 shows a strain characteristic curve 55 representing the strain characteristics of the strain detection member 5 measured by mounting the foam sheet of Comparative Example 1 on the impact test apparatus 1.
  • the distortion characteristic curve 55 of the foamed sheet of Comparative Example 1 shows that the strain becomes the maximum value of “0.511” about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and the strain becomes “ ⁇ 0.0. 1 ”. Therefore, the distortion suppression rate is about 16% according to the above formula (1), and is described in the column of “distortion suppression rate” in the evaluation result table 45.
  • FIG. 16 shows an actual machine distortion characteristic curve 56 representing the actual machine distortion characteristics of the OLE display 106 measured by attaching the foam sheet of Comparative Example 1 to the smartphone 101 using the drop test apparatus 31.
  • the actual machine distortion characteristic curve 56 of the foamed sheet of Comparative Example 1 shows that the strain becomes the maximum value of “0.501” after about 0.3 msec from the contact with the drop table 32, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”.
  • the strain suppression rate when mounted on an actual machine was about 16%, which was almost the same as the strain suppression rate measured by the impact test apparatus 1.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 55 and the actual machine distortion characteristic curve 56 was substantially the same at about 1000 Hz.
  • a crack due to dropping occurred in the OLE display 106, and an “x” mark was written in the “actual machine falling crack” column of the evaluation result table 45.
  • FIG. 18 shows a distortion characteristic curve 57 representing the distortion characteristic of the distortion detection member 5 measured by mounting the foamed sheet of Comparative Example 2 on the impact test apparatus 1.
  • the distortion characteristic curve 57 of the foamed sheet of Comparative Example 2 shows that the strain becomes the maximum value of “0.525” about 0.3 msec after receiving the impact force of the hammer 24, and the strain becomes “ ⁇ 0. 1 ”. Therefore, the distortion suppression rate is about 14% according to the above formula (1), and is described in the column of “distortion suppression rate” in the evaluation result table 45.
  • the actual machine distortion characteristic curve 58 of the foamed sheet of Comparative Example 2 shows that the strain becomes the maximum value of “0.522” after about 0.3 msec after coming into contact with the drop table 32, and the strain becomes “ ⁇ 0.0. 1 ”.
  • the strain suppression rate when mounted on an actual machine was about 14%, which was almost the same as the strain suppression rate measured by the impact test apparatus 1.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 57 and the actual machine distortion characteristic curve 58 was substantially the same at about 1000 Hz.
  • a crack due to dropping occurred in the OLE display 106, and an “x” mark was written in the “actual machine falling crack” column of the evaluation result table 45.
  • the frequency (load speed) of the strain characteristic curve 47 and the actual machine strain characteristic curve 48 of the foamed sheet of Example 1 was about 1000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 1000 Hz is “1.356”, which is described in the column “tan ⁇ (1 kHz)” of the evaluation result table 45. did.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 500 Hz was “1.144”
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 3000 Hz was “1.369”.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at the frequency of 2686 Hz was the maximum value “1.375”.
  • the frequency (load speed) of the strain characteristic curve 49 and the actual machine strain characteristic curve 50 of the foamed sheet of Example 2 was about 1000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 1000 Hz is “1.293”, which is described in the column “tan ⁇ (1 kHz)” of the evaluation result table 45. did.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 500 Hz was “1.176”, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 3000 Hz was “1.328”. Further, the loss tangent (tan ⁇ ) at the frequency of 3216 Hz was the maximum value “1.329”.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 51 and the actual machine distortion characteristic curve 52 of the foamed sheet of Example 3 was about 1000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 1000 Hz is “0.837”, which is described in the column “tan ⁇ (1 kHz)” of the evaluation result table 45. did.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 500 Hz was “0.801”
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 3000 Hz was “0.901”.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at the frequency of 47406 Hz was the maximum value “1.039”.
  • the frequency (load speed) of the strain characteristic curve 53 and the actual machine strain characteristic curve 54 of the foamed sheet of Example 4 was about 1000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 1000 Hz is “0.605”, which is described in the column “tan ⁇ (1 kHz)” of the evaluation result table 45. did.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 500 Hz was “0.524”, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 3000 Hz was “0.768”.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 4026 Hz was the maximum value “1.263”.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 55 and the actual machine distortion characteristic curve 56 of the foamed sheet of Comparative Example 1 was about 1000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 1000 Hz is “0.101”, which is described in the column “tan ⁇ (1 kHz)” of the evaluation result table 45. did.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 500 Hz was “0.100”, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 3000 Hz was “0.088”.
  • the frequency (load speed) of the distortion characteristic curve 57 and the actual machine distortion characteristic curve 58 of the foamed sheet of Comparative Example 2 was about 1000 Hz.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 1000 Hz is “0.167”, which is described in the column “tan ⁇ (1 kHz)” of the evaluation result table 45. did.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 500 Hz was “0.192”, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 3000 Hz was “0.136”.
  • the thickness is 30 to 200 ⁇ m, and the density Is 0.2 to 0.7 g / cm 3 , the average cell diameter is 10 to 100 ⁇ m, and the distortion suppression rate of the foam sheet measured using the impact test apparatus 1 is “20% or more”.
  • the distortion suppression rate of the foam sheet measured using the impact test apparatus 1 is “20% or more”.
  • the distortion suppression rate of the foam sheet is “20% or more”, and the loss tangent (tan ⁇ ) of the foam sheet has a maximum value in the range of 500 Hz to 50000 Hz, and further, 500 Hz to 3000 Hz, If the loss tangent (tan ⁇ ) from 500 Hz to 2000 Hz, more preferably from 500 Hz to 1500 Hz is “0.2 or more”, it is considered that cracks due to falling of the OLE display 106 can be more effectively suppressed in an actual machine test. .

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Abstract

 厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で構成された発泡シートであって、前記発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持可能に構成され、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み部材の歪みを歪みゲージによって測定する衝撃試験装置を用いた場合に、歪み抑制率(%)={(ε-ε)/ε}×100で表される歪み抑制率が20%以上である。(εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着していない状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み部材の最大歪みであり、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着した状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み部材の最大歪みである。)

Description

発泡シート
 本発明は、衝撃吸収性に優れた発泡シート、及び該発泡シートが用いられる電気・電子機器に関するものである。
 従来、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(以下、「OLEディスプレイ」という。)、プラズマディスプレイ等の画像表示装置に固定された画像表示部材や、いわゆる「携帯電話」、「スマートフォン」や「携帯情報端末」等に装着された画像表示部材、カメラ、レンズ等の光学部材を、所定の部位(例えば、筐体等である。)に固定する際に、発泡材が衝撃吸収材として使用されている。
 このような発泡材としては、低発泡で且つ独立気泡構造を有する発泡倍率30倍程度のポリエチレン系発泡体等が使用されていた。具体的には、例えば、特開2001-100216号公報に開示された技術では、密度0.3~0.5g/cmのポリウレタン系発泡体からなるガスケットが使用されている。また、例えば、特開2002-309196号公報に開示された技術では、平均気泡径が1~50μmの発泡構造体からなる電気・電子機器用シール材等が使用されている。
 しかしながら、近年、光学部材(画像表示装置、カメラ、レンズ等)が装着される製品がますます薄型化されていくにつれて、発泡材が使われる部分のクリアランスが著しく減少していく傾向にある。例えば、図21に示すように、スマートフォン101の画像表示部材102は、カバーガラス103、粘着剤104、パネルガラス105、OLEディスプレイ106、発泡シート107が積層されて構成され、筐体108に収容される。発泡シート107は、OLEディスプレイ106の裏面の全面に貼り付けられている。
 このため、発泡シート107を収容できるクリアランスの減少に伴い、従来の発泡シート107では、厚さを薄くすると十分な衝撃吸収性が発揮されない。そのため、画像表示部材102の面積を大きくしても、スマートフォン101を地面等に落とした場合に、衝突する際の衝撃を吸収して、画像表示部材102を構成するOLEディスプレイ106等の撓み変形等による破損を防止する発泡シートが求められている。
 そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、厚さが非常に薄くても、優れた衝撃吸収性を発揮する発泡シートを提供することを目的とする。また、本発明は、小型化、薄型化されていても、落下時の衝撃により画像表示部材等が破損しにくい電気・電子機器を提供することを目的とする。
 前記目的を達成するため本発明の発泡シートは、厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で構成された発泡シートであって、前記発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持可能に構成され、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の歪みを歪みゲージによって測定する衝撃試験装置を用いた場合に、下記式で表される歪み抑制率が20%以上であることを特徴とする。
 歪み抑制率(%)={(ε-ε)/ε}×100
(上式において、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着していない状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みであり、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着した状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みである。)
 このような発泡シートでは、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で発泡シートを形成し、且つ、歪み抑制率が20%以上の発泡シートを形成することによって、30~200μmという薄い厚さであっても、優れた衝撃吸収性を発揮することができる。歪み抑制率は、発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持可能に構成され、支持部材に衝撃力を負荷した際の歪み部材の歪みを歪みゲージによって測定する衝撃試験装置を用いて得ることができる。
 また、前記本発明の発泡シートにおいて、前記衝撃試験装置は、前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持すると共に、前記発泡シートを任意の厚さ方向の圧縮率で保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記支持部材に衝撃力を負荷する衝撃負荷手段と、前記衝撃負荷手段によって前記支持部材を介して前記発泡シートに負荷された衝撃力によって前記歪み検出部材に発生する歪みを前記歪みゲージによって検出する歪み検出手段と、前記歪み検出手段によって検出された歪みに基づいて、前記歪み抑制率を算出して出力する出力手段と、を備えるようにしてもよい。
 このような発泡シートでは、衝撃試験装置によって、薄い発泡シートを任意の保持力で保持して、この発泡シートに衝撃力を負荷した際の、歪み検出部材の歪みを歪みゲージで測定することが可能となる。また、発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に装着していない状態での検出部材の最大歪みεと、発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に装着した状態での検出部材の最大歪みεとを歪みゲージで測定して、発泡シートの歪み抑制率を得ることが可能となる。
 また、前記本発明の発泡シートにおいて、前記保持手段は、テーブルに対して垂直に固定されて、前記歪み検出部材の一面側が密着されると共に、該歪み検出部材の前記衝撃力を受ける部分が荷重方向に変形可能となるように中央部分に凹部が形成された固定治具と、中央部に開口部が形成されて前記固定治具に向かう方向へスライド可能に設けられて、前記歪み検出部の他面側に固定された前記発泡シートの全面を覆うように該発泡シートに密着された前記支持部材の前記発泡シートに密着される面と反対側の面に当接して、該支持部材を前記発泡シート側へ押圧した状態で前記テーブルに固定される押さえ治具と、前記押さえ治具が前記支持部材を押圧する押さえ圧力を調整して前記発泡シートの厚さ方向の圧縮率を任意に設定する圧力調整手段と、を有し、前記衝撃負荷手段は、前記押さえ治具の開口部内に入って前記発泡シートを覆う前記支持部材に衝撃力を負荷し、前記歪み検出手段は、前記歪みゲージによって前記歪み検出部材の前記凹部内側への変形によって発生する歪みを検出するようにしてもよい。
 このような発泡シートでは、薄い発泡シートを任意の厚さ方向の圧縮率で保持した状態で、押さえ治具の中央部に形成された開口部から衝撃負荷手段によって、発泡シートの全面を覆う支持板を介して薄い発泡シートの全面に衝撃力を負荷することが可能となる。また、テーブルに対して垂直に固定された固定治具は、歪み検出部材の一面側が密着されると共に、該歪み検出部材の衝撃力を受ける部分が荷重方向に変形可能となるように中央部分に凹部が形成されている。これにより、歪み検出部材が衝撃力によって自由に変形することが可能となり、歪み検出手段は、歪みゲージを介して、衝撃力によって歪み検出部材の凹部内側への変形によって発生する最大歪みを確実に検出することができる。
 また、前記本発明の発泡シートにおいて、前記衝撃負荷手段は、一端が回動可能に軸支された振り子式のハンマと、前記ハンマを所定角度に持ち上げて保持するハンマ保持手段と、を有し、前記ハンマ保持手段に保持されたハンマを振り下ろすことによって前記衝撃力を負荷するようにしてもよい。
 このような発泡シートでは、ハンマ保持手段によって所定角度に保持された振り子式のハンマを振り下ろすことによって、支持板を介して薄い発泡シートに衝撃力を負荷するため、保持手段に保持される薄い発泡シートの全面に一定の衝撃力を負荷することが可能となる。このため、発泡シート毎の歪み抑制率等の比較検討を容易に行うことが可能となる。
 また、前記本発明の発泡シートにおいて、前記歪み検出部材は、2枚の板部材が密着されて構成され、前記歪みゲージは、前記2枚の板部材のうち、前記発泡シートが密着される第1板部材の該発泡シートが密着される面に対して反対側の面に貼り付けられて、前記2枚の板部材の間に積層されるようにしてもよい。
 このような発泡シートでは、歪み検出部材を構成する2枚の板部材のうち、発泡シートが密着される第1板部材の該発泡シートが密着される面に対して反対側の面に歪みゲージが貼り付けられる。これにより、スマートフォンの画像表示部材において、発泡シートが密着されるOLEディスプレイに歪みゲージを貼り付けた状態で、地面等に落下させた実機試験の代替評価が可能となる。
 また、前記本発明の発泡シートにおいて、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける前記損失正接(tanδ)が、0.2以上であるようにしてもよい。
 このような発泡シートでは、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上になるように発泡シートを形成することによって、30~200μmという薄い厚さであっても、更に優れた落下時の衝撃吸収性を発揮することができる。
 更に、前記本発明の発泡シートにおいて、電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いられるようにしてもよい。
 このような発泡シートでは、電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いられることにより、電気・電子機器が小型化、薄型化されても、落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となる。
 また、本発明の電気・電子機器は、厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で構成された発泡シートであって、
 前記発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持可能に構成され、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の歪みを歪みゲージによって測定する衝撃試験装置を用いた場合に、下記式で表される歪み抑制率が20%以上である発泡シートが用いられていることを特徴とする。
 歪み抑制率(%)={(ε-ε)/ε}×100
(上式において、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着していない状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みであり、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着した状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みである。)
 このような電気・電子機器では、厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で構成された発泡シートであって、衝撃試験装置で測定した歪み抑制率が20%以上の発泡シートを用いることによって、落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となるため、電気・電子機器の小型化、薄型化を図ることができる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、前記衝撃試験装置は、前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持すると共に、前記発泡シートを任意の厚さ方向の圧縮率で保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記支持部材に衝撃力を負荷する衝撃負荷手段と、前記衝撃負荷手段によって前記支持部材を介して前記発泡シートに負荷された衝撃力によって前記歪み検出部材に発生する歪みを前記歪みゲージによって検出する歪み検出手段と、前記歪み検出手段によって検出された歪みに基づいて、前記歪み抑制率を算出して出力する出力手段と、を備えるようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、薄い発泡シートを該電機・電子機器に装着する前に、衝撃試験装置を介して薄い発泡シートの歪み抑制率を予め測定することが可能となる。その結果、電気・電子機器は、歪み抑制率を予め測定した発泡シートを用いることによって、落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、前記保持手段は、テーブルに対して垂直に固定されて、前記歪み検出部材の一面側が密着されると共に、該歪み検出部材の前記衝撃力を受ける部分が荷重方向に変形可能となるように中央部分に凹部が形成された固定治具と、中央部に開口部が形成されて前記固定治具に向かう方向へスライド可能に設けられて、前記歪み検出部の他面側に固定された前記発泡シートの全面を覆うように該発泡シートに密着された前記支持部材の前記発泡シートに密着される面と反対側の面に当接して、該支持部材を前記発泡シート側へ押圧した状態で前記テーブルに固定される押さえ治具と、前記押さえ治具が前記支持部材を押圧する押さえ圧力を調整して前記発泡シートの厚さ方向の圧縮率を任意に設定する圧力調整手段と、を有し、前記衝撃負荷手段は、前記押さえ治具の開口部内に入って前記発泡シートを覆う前記支持部材に衝撃力を負荷し、前記歪み検出手段は、前記歪みゲージによって前記歪み検出部材の前記凹部内側への変形によって発生する歪みを検出するようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、薄い発泡シートを該電機・電子機器に装着する前に、衝撃試験装置を介して薄い発泡シートの歪み抑制率を高精度に測定することが可能となる。その結果、電気・電子機器は、歪み抑制率を高精度に測定した発泡シートを用いることによって、落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、前記衝撃負荷手段は、一端が回動可能に軸支された振り子式のハンマと、前記ハンマを所定角度に持ち上げて保持するハンマ保持手段と、を有し、前記ハンマ保持手段に保持されたハンマを振り下ろすことによって前記衝撃力を負荷するようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、薄い発泡シートを該電機・電子機器に装着する前に、衝撃試験装置を介して薄い発泡シート毎の歪み抑制率等の比較検討を行うことが可能となる。その結果、電気・電子機器は、歪み抑制率が最大の発泡シートを用いることが可能となり、落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、前記歪み検出部材は、2枚の板部材が密着されて構成され、前記歪みゲージは、前記2枚の板部材のうち、前記発泡シートが密着される第1板部材の該発泡シートが密着される面に対して反対側の面に貼り付けられて、前記2枚の板部材の間に積層されるようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、薄い発泡シートを該電機・電子機器に装着する前に、衝撃試験装置を介してスマートフォンの画像表示部材において、発泡シートが密着されるOLEディスプレイに歪みゲージを貼り付けた状態で、地面等に落下させた実機試験の代替評価が可能となる。その結果、電気・電子機器は、スマートフォンの画像表示部材に発泡シートを用いることが可能となり、落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、前記発泡シートは、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける前記損失正接(tanδ)が、0.2以上であるようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上になる発泡シートを用いることによって、更に落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となるため、電気・電子機器の更なる小型化、薄型化を図ることができる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、前記発泡シートが電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いられるようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、発泡シートを電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いることによって、更に落下時の衝撃を吸収し、破損を抑止することが可能となるため、電気・電子機器の更なる小型化、薄型化を図ることができる。
 また、前記本発明の電気・電子機器において、筐体と画像表示部材を備え、前記発泡シートが前記筐体と前記画像表示部材との間に挟持された構造を有するようにしてもよい。
 このような電気・電子機器では、該電気・電子機器の筐体と画像表示部材との間に、発泡シートが挟持されているため、落下時の衝撃を吸収し、画像表示部材の破損を抑止することが可能となり、更なる小型化、薄型化を図ることができる。
本実施形態に係る衝撃試験装置の概略構成を示す正面図である。 衝撃試験装置の衝撃力負荷時の状態を説明する正面図である。 衝撃試験装置の概略構成を平面図、正面図、左側面図、右側面図によって示す図である。 衝撃試験装置の第1板部材の歪みを検出して歪み抑制率を出力する出力装置部の概略構成を示す図である。 試験片を装着したスマートフォンの落下試験を行った落下試験装置の概略構成を示す正面図である。 衝撃試験装置によって得られた試験片を装着していない場合の基準歪み特性と、試験片を装着していないスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機基準歪み特性との一例を示す図である。 実施例及び比較例で得られた評価結果の一例を示す評価結果テーブルである。 実施例1で得られた発泡シートを衝撃試験装置に装着した場合の歪み特性と、この発泡シートを装着したスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機歪み特性との一例を示す図である。 実施例1で得られた発泡シートの動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接(tanδ)の関係を示す図である。 実施例2で得られた発泡シートを衝撃試験装置に装着した場合の歪み特性と、この発泡シートを装着したスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機歪み特性との一例を示す図である。 実施例2で得られた発泡シートの動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接(tanδ)の関係を示す図である。 実施例3で得られた発泡シートを衝撃試験装置に装着した場合の歪み特性と、この発泡シートを装着したスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機歪み特性との一例を示す図である。 実施例3で得られた発泡シートの動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接(tanδ)の関係を示す図である。 実施例4で得られた発泡シートを衝撃試験装置に装着した場合の歪み特性と、この発泡シートを装着したスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機歪み特性との一例を示す図である。 実施例4で得られた発泡シートの動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接(tanδ)の関係を示す図である。 比較例1で得られた発泡シートを衝撃試験装置に装着した場合の歪み特性と、この発泡シートを装着したスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機歪み特性との一例を示す図である。 比較例1で得られた発泡シートの動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接(tanδ)の関係を示す図である。 比較例2で得られた発泡シートを衝撃試験装置に装着した場合の歪み特性と、この発泡シートを装着したスマートフォンの落下試験によって得られたOLEディスプレイの実機歪み特性との一例を示す図である。 比較例2で得られた発泡シートの動的粘弾性測定による貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接(tanδ)の関係を示す図である。 実施例と比較例の実機落下試験によるOLEディスプレイの落下割れの有無を歪み抑制率と損失正接(tanδ)との相関で示す図である。 従来のスマートフォンの画像表示部材の概略構成を示す説明図である。
 以下、本発明に係る発泡シートを具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る衝撃試験装置1の概略構成について図1乃至図4に基づいて説明する。
 [衝撃試験装置の概略構成]
 図1乃至図4に示すように、本実施形態に係る衝撃試験装置1は、発泡シートから形成された試験片2を任意の保持力で保持する保持手段としての保持部材3と、試験片2に衝撃力を負荷する衝撃負荷手段としての衝撃負荷部材4と、試験片2が密着される歪み検出部材5の歪みを測定する歪みゲージ6と、歪みゲージ6の信号から歪み検出部材5の歪みを検出する歪み検出手段としての歪み検出部7と、歪み検出部7から入力された歪みデータに基づいて歪み抑制率[%]を算出して出力する出力手段としてのパーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)8と、から構成される。
 また、試験片2を任意の保持力で保持する保持部材3は、テーブル10に固定された固定治具11と、固定治具11に対向して、歪み検出部材5と試験片2と支持部材9とを間に挟み込んで保持できるようスライド可能な押さえ治具12と、で構成されている。この押さえ治具12は、中央部に開口部12Aが形成され、テーブル10上をスライド可能な台座13にスライド可能に設置されており、台座13と一体にテーブル10上をスライド可能となっている。
 また、この台座13には、台座13をスライドさせる際のレバー14と、レバー14によってスライドされて仮位置決定された後にテーブル10に固定する固定部材15と、が設けられている。さらに、押さえ治具12には押さえ圧力調整手段16が設けられている。この押さえ圧力調整手段16には、押さえ治具12に連動するデジタルゲージ等が設けられていることが好ましい。そして、この押さえ圧力調整手段16は、仮位置で固定された台座13上を押さえ治具12を試験片2に対して前後方向(図1中において、左右方向である。)に微調整することが可能であり、これによって歪み検出部材5と支持部材9に挟まれた状態の試験片2に作用する保持力を調整することが可能となる。
 また、この保持部材3によって保持された試験片2に衝撃力を負荷する衝撃負荷部材4は、一端22が支柱20に対して回動可能に軸支され、他端側にハンマ24を有するシャフト23と、ハンマ24を所定角度に持ち上げて保持するアーム21とで構成されている。アーム21は、所定の角度に固定保持できるようになっている。ここで、ハンマ24は、鋼球を使用することで、アーム21の一端に電磁石25を設けることによってハンマ24を一体に所定角度持ち上げることが可能となっている。尚、ハンマ24をアーム21と共に持ち上げることが可能で、さらに、容易にハンマ24とアーム21とを切り離すことができるものであれば、電磁石25に限定されるものではない。また、ハンマ24は、球状に限らず、例えば、ブロック状であってもよい。
 また、図4に示すように、固定治具11に密着される歪み検出部材5は、アクリル樹脂やポリカーボネート等の樹脂製の2枚の第1板部材5Aと第2板部材5Bが密着されて構成されている。歪みゲージ6は、試験片2が密着される第1部材5Aの固定治具11側の面の下端部、つまり、第1部材5Aの試験片2が密着される面に対して反対側の面の下端部に貼り付けられて、第1板部材5Aと第2板部材5Bとの間に積層されている。これにより、第1板部材5Aの衝撃力によって発生する歪みを歪みゲージ6によって検出できる。
 この歪み検出部材5は、下端部が支持部材9のハンマ24が衝突する位置に対向するように固定治具11に密着されている。また、固定治具11の歪み検出部材5が密着される面には、歪み検出部材5の衝撃力を受ける下端部から所定高さ(例えば、高さ4cmである。)までの部分が荷重方向に変形可能となるように所定深さ(例えば、深さ約5mmである。)窪んだ凹部27が形成されている。尚、歪み検出部材5の第2板部材5Bの外側面に粘着剤等を設けることによって、固定治具11に歪み検出部材5を貼付可能となり、確実に固定治具に固定することができる。
 また、支持部材9は、アクリル樹脂やポリカーボネート等の樹脂製板材で形成され、歪み検出部材5の第1板部材5Aに密着された試験片2に密着され、押さえ治具12によって押圧される。また、歪み検出部7は、歪みゲージ6とPC8に電気的に接続され、歪みゲージ6からの信号から第1板部材5Aの歪みεを検出してPC8に出力する。PC8は、歪み検出部7から入力された歪みεの時間データを順次記憶し、歪みの時間変化、歪み量の最大値、後述の歪み抑制率等を算出して液晶ディスプレイ等に表示する。
 ここで、試験片2は、図21に示すスマートフォン101の発泡シート107に相当する。歪み検出部材5の第1板部材5Aは、図21に示すスマートフォン101のOLEディスプレイ106に相当する。歪み検出部材5の第2板部材5Bは、図21に示すスマートフォン101のカバーガラス103、粘着剤104、及び、パネルガラス105に相当する。支持部材9は、図21に示すスマートフォン101の筐体108に相当する。
 次に、上記のように構成された衝撃試験装置1による衝撃試験方法について説明する。(保持工程)
 まず、保持部材3の固定治具11及び押さえ治具12間に試験片2を挿入せずに、歪み検出部材5と支持部材9だけを密着させた状態で挿入する。そして、レバー14によって台座13を固定治具11側にスライドさせて支持板28におおよそ密着させて台座13を仮固定する。次いで、押さえ圧力調整手段16によって台座13を微調整し、固定治具11と支持板28とを密着固定する。そして、このとき押さえ圧力調整手段16に設けられているメモリをリセットし、押さえ治具12の位置を基準点とする。
 次に、試験片2の厚さを予め測定する。そして、押さえ圧力調整手段16を調整し、押さえ治具12を基準点から試験片2の厚さ分移動させ、歪み検出部材5と支持部材9との間に試験片2をセットする。このとき、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収する衝撃吸収材料で形成された試験片2を装着した場合には、押さえ圧力調整手段16のゲージを確認しながら試験片2の厚さを考慮しつつ押さえ圧力を調整することによって、この試験片2を実機の装着状態に近い圧縮率で固定することが可能となる。また、試験片2の一方の面の一部または全面に粘着剤等を設けることで、歪み検出部材5に貼付可能となり、確実に歪み検出部材5に固定することができる。
(衝撃負荷工程)
 試験片2のセット終了後、アーム21の一端に設けられている電磁石25のスイッチを入れ、ハンマ24をアーム21に固定保持する。そして、アーム21を任意の所定角度に振り上げて固定後、電磁石25のスイッチを切り、ハンマ24を保持部材3に保持されている支持部材9に衝突させる(図2参照)。
(検出工程)
 また、このときの検出部材5の第1板部材5Aの歪みを歪みゲージ6によって測定する。
 ここで、試験片2を挿入する前に、歪み検出部材5と支持部材9だけを密着させた状態で、固定治具11に密着固定して、同様にしてハンマ24を支持部材9に衝突させ、この際の検出部材5の第1板部材5Aの歪みを測定しておき、下記(1)式で計算することによって試験片2の歪み抑制率[%]を算出することができる。
 歪み抑制率(%)={(ε-ε)/ε}×100・・・(1)
 上記式(1)において、εは試験片2を歪み検出部材5と支持部材9との間に装着していない状態で、この支持部材9に衝撃力を負荷した際の第1板部材5Aの最大歪みであり、εは試験片2を歪み検出部材5と支持部材9との間に装着した状態で、支持部材9に衝撃力を負荷した際の第1板部材5Aの最大歪みである。
(出力工程)
 そして、歪みゲージ6からの信号は、歪み検出部7に入力される。この歪み検出部7において、歪みゲージ6からの信号は、歪みεに変換されてPC8に出力される。PC8は、歪み検出部7から入力された歪みεの時間データを順次記憶し、歪みの時間変化、歪み量の最大値、歪み抑制率等を算出して液晶ディスプレイ等に表示する。従って、衝撃試験装置1は、厚さが30~200μmの薄い発泡シートから形成された試験片2に衝撃力を負荷した際の、歪み検出部材5に発生する歪みの時間変化、歪み量の最大値、歪み抑制率等を検出して、出力することができる。
 [落下試験装置の概略構成]
 次に、図21に示すスマートフォン101に試験片2と同じ材質で同じ厚さの発泡シート107を装着した状態で、OLEディスプレイ106に歪みゲージ6を貼り付けて落下試験(以下、「実機試験」という。)を行う落下試験装置31の概略構成について図5に基づいて説明する。
 図5に示すように、落下試験装置31は、ステンレス鋼板等の厚い金属板で形成されて水平に配置された落下台32と、落下台32の上面に垂直に立設されたガイドレール33と、ガイドレール33に沿って自由落下可能に取り付けられたチャック部材35と、ガイドレール33の基端部を挟んで低い高さ(例えば、高さ5cmである。)で立設されて、自由落下したチャック部材35が当接して停止するように設けられた一対の停止部材36とから構成されている。一対の停止部材36は、硬質ゴム板等で形成されている。また、チャック部材35の各停止部材36からの高さを検出する不図示の高さ検出装置が設けられている。
 また、チャック部材35のガイドレール33に対して外側の面には、落下方向Pに対して直交する水平方向の両側縁部から直角外側方向(図5中、手前側である。)に立設された板状の一対のアーム部35Aが設けられている。そして、一対のアーム部35Aの各先端部の相対向する位置には、一対のエアシリンダ37がそれぞれ取り付けられ、各エアシリンダ37のピストン37Aが、水平方向外側から水平方向内側へ所定長さ突出可能となるように取り付けられている。
 これにより、図5に示すように、落下試験装置31は、各エアシリンダ37のピストン37Aを水平方向内側に突出させて、スマートフォン101を水平に支持することができる。また、スマートフォン101を水平に支持した状態で、チャック部材35を任意の高さから自由落下させることができる。そして、チャック部材35を任意の高さから自由落下させた場合に、不図示の高さ検出装置によってチャック部材35が各停止部材36から所定高さ(例えば、高さ5cmである。)になった際には、各エアシリンダ37のピストン37Aが引き込まれて、スマートフォン101のみが水平に自由落下するように構成されている。
 また、スマートフォン101のOLEディスプレイ106には、歪みゲージ6が貼り付けられ、この歪みゲージ6が上記歪み検出部7に電気的に接続されている。これにより、スマートフォン101を任意に高さから水平に落下させた際の、歪みゲージ6からの信号が歪み検出部7に入力され、歪み検出部7はOLEディスプレイ106の歪みεを検出してPC8に出力する。PC8は、歪み検出部7から入力された歪みεの時間データを順次記憶し、歪みの時間変化、歪み量の最大値、歪み抑制率等を算出して液晶ディスプレイ等に表示する。
 従って、落下試験装置31は、各エアシリンダ37のピストン37Aを水平方向内側に突出させて、試験片2と同じ材質で同じ厚さの発泡シート107を装着したスマートフォン101を水平に支持した状態で、チャック部材35を任意の高さから自由落下させることによって、スマートフォン101を任意の高さから落下台32に対して水平に自由落下させることができる。また、PC8は、試験片2と同じ材質で同じ厚さの発泡シート107を装着したスマートフォン101を任意の高さから水平に自由落下させた際の、OLEディスプレイ106の歪みの時間変化、歪み量の最大値、歪み抑制率等を算出して液晶ディスプレイ等に表示することができる。
 [試験片無しの歪み特性]
 ここで、衝撃試験装置1による、試験片2を歪み検出部材5と支持部材9との間に装着していない状態で、ハンマ24を支持部材9に衝突させて測定した検出部材5の第1板部材5Aの歪み特性(以下、「基準歪み特性」という。)の一例を図6に基づいて説明する。また、落下試験装置31による、スマートフォン101に発泡シート107を装着していない状態で水平落下させて測定したOLEディスプレイ106の歪み特性(以下、「実機基準歪み特性」という。)の一例を図6に基づいて説明する。
 衝撃試験装置1による衝撃試験は、ハンマ24の重量は96グラム、シャフト23の支柱20に対して持ち上げられる角度(図1中の振り上げ角度θである。)は47度となるように設定して行った。また、落下試験装置31による実機試験は、落下高さ1.5mに設定して行った。尚、後述する実施例1乃至実施例4と比較例1及び比較例2の各衝撃試験及び各実機試験も、同じ設定で行った。
 図6に示すように、衝撃試験による基準歪み特性を表す基準歪み特性曲線41は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.612」の最大値となり、約0.49msec後に歪みが「-0.1」となっている。また、実機試験による実機基準歪み特性を表す実機基準歪み特性曲線42は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.607」の最大値となり、約0.45msec後に歪みが「-0.1」となっている。
 従って、図6に示すように、基準歪み特性曲線41と実機基準歪み特性曲線42とは、ほぼ一致していると考えられる。つまり、スマートフォン101に発泡シート107を装着していない状態での落下試験装置31による実機試験を、試験片2を歪み検出部材5と支持部材9との間に装着していない状態での衝撃試験装置1による衝撃試験によって再現することができると考えられる。基準歪み特性曲線41と実機基準歪み特性曲線42の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。
 [発泡シート]
 次に、本発明の発泡シートについて説明する。本発明の発泡シートは、厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μm、歪み抑制率が20%以上の発泡体で構成されている。そのため、所望の衝撃吸収性を発揮することができる。
 本発明の発泡シートの厚さは、30~200μmである。その下限は、好ましくは40μm、より好ましくは50μmであり、上限は、好ましくは170μm、より好ましくは150μmである。本発明では、発泡シートの厚さが30μm以上であるため、気泡を均一に含有することができ、優れた衝撃吸収性を発揮できる。また、発泡シートの厚さが200μm以下であるため、微小クリアランスに対しても容易に追従できる。本発明の発泡シートは、厚みが30~200μmという薄さであるにもかかわらず、衝撃吸収性に優れる。
 本発明の発泡シートを構成する発泡体の密度は0.2~0.7g/cmである。その下限は、好ましくは0.25g/cm、より好ましくは0.3g/cmであり、上限は、好ましくは0.6g/cm、より好ましくは0.5g/cmである。発泡体の密度が0.2g/cm以上であることにより強度を維持でき、0.7g/cm以下であることにより高い衝撃吸収性が発揮される。
 前記発泡体の平均セル径は、10~100μmである。その下限は、好ましくは15μm、より好ましくは20μmであり、上限は、好ましくは90μm、より好ましくは80μmである。平均セル径が10μm以上であることにより、優れた衝撃吸収性が発揮される。また、平均セル径が100μm以下であるため、圧縮回復性にも優れる。
 本発明の発泡シートの歪み抑制率は20%以上である。好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上でも、優れた衝撃吸収性が発揮される。発泡シートの歪み抑制率が20%以上であるため、30~200μmという薄い厚さであっても、歪みを抑制し、優れた衝撃吸収性を発揮することができる。
 本発明の発泡シートは、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上になるように形成されている。そのため、30~200μmという薄い厚さであっても、更に優れた落下時の衝撃吸収性を発揮することができる。
 本発明の発泡シートは、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上になるように形成されている。好ましくは500Hzから2000Hz、より好ましくは500Hzから1500Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上になるように形成することが望ましい。つまり、スマートフォン101の実機試験時の負荷速度(周波数)に近い周波数における損失正接(tanδ)が、0.2より大きい値を有する発泡シートほど、落下時の衝撃吸収性が高くなると考えられる。
 また、貯蔵弾性率は、発泡シートに加わる衝撃エネルギーに対する反発力であり、貯蔵弾性率が高いと衝撃をそのまま反発する。一方で損失弾性率は、発泡シートに加わる衝撃エネルギーを熱に換える物性であり、損失弾性率が高いほど衝撃エネルギーを熱に換えるため、衝撃を吸収し、歪みを小さくする。このことから、衝撃を多く熱に換え、且つ反発力が小さい、すなわち貯蔵弾性率と損失弾性率との比率である損失正接(tanδ)が大きい発泡シートほど、衝撃吸収性(歪み抑制率)が高いと推測される。
 前記発泡体の初期弾性率は、衝撃吸収性の観点から低い方が望ましい。該初期弾性率(23℃環境下、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値)は、好ましくは5N/mm以下であり、より好ましくは3N/mm以下である。なお、前記初期弾性率の下限値は、例えば、0.1N/mmである。
 本発明の発泡シートを構成する発泡体としては、前記特性を有していれば、その組成や気泡構造などは特に制限されない。気泡構造としては、連続気泡構造、独立気泡構造、半連続半独立構造のいずれであってもよい。
 発泡シートの厚さがある程度大きい場合には、衝撃吸収性は、平均セル径、密度等を選択することにより調整できるが、発泡シートの厚さが非常に小さい場合(例えば、厚さ30~200μm)には、これらの特性を調整するだけでは衝撃を十分に吸収できない。発泡シートの厚さが非常に薄い場合には、発泡体中の気泡が衝撃によりすぐに潰れて、気泡による衝撃緩衝機能が消失するからである。本発明では、上記のように、発泡体の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上を有するように形成したので、気泡が潰れた後でも、発泡体の構成材料が落下時の衝撃を緩衝する機能を発揮する。
 前記発泡体は、樹脂材料(ポリマー)を含む樹脂組成物により構成することができる。なお、未発泡状態の該樹脂組成物[発泡させない場合の樹脂組成物(固形物)]の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上となるのが好ましい。損失正接の最大値を2個以上持つ材料の場合は、そのうちの少なくとも1つが500Hzから50000Hzまでの範囲に入ることが望ましい。該樹脂組成物の500Hzから50000Hzまでの範囲内における損失正接(tanδ)の最大値は、衝撃吸収性の観点から高い方が好ましい。
 また、未発泡状態の該樹脂組成物(固形物)の初期弾性率(23℃、引張速度300mm/min)は、低い方が望ましく、好ましくは50N/mm以下、より好ましくは30N/mm以下である。なお、前記初期弾性率の下限値は、例えば、0.3N/mmである。
 前記発泡体を構成する樹脂材料(ポリマー)としては、特に限定されず、発泡体を構成する公知乃至周知の樹脂材料を使用できる。該樹脂材料として、例えば、アクリル系ポリマー、ゴム、ウレタン系ポリマー、エチレン-酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。これらの中でも、衝撃吸収性の観点から、アクリル系ポリマー、ゴム、ウレタン系ポリマーが好ましい。発泡体を構成する樹脂材料(ポリマー)は1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
 尚、前記発泡体の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上になるように形成するためには、前記樹脂材料(ポリマー)のTgを指標あるいは目安とすることができる。例えば、前記樹脂材料(ポリマー)として、Tgが-50℃以上50℃未満(下限は、好ましくは-40℃、より好ましくは-30℃、上限は、好ましくは40℃、より好ましくは30℃)の範囲にある樹脂材料(ポリマー)の中から選択することができる。
 前記アクリル系ポリマーとしては、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ポリマーが好ましい。このようなアクリル系ポリマーを用い、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、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、500Hzから3000Hzにおける損失正接(tanδ)が、0.2以上となる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セパレータ上に流延塗布し、乾燥して厚さ約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の最大値(ピークトップ)温度をホモポリマーのTgとする。なお、上記樹脂材料(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、発泡体の前記損失正接(tanδ)の最大値(ピークトップ)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。
 上記アクリル系ポリマー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、上記アクリル系ポリマー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。
 前記ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴムのいずれであってもよい。前記ゴムとして、例えば、ニトリルゴム(NBR)、メチルメタクリレート-ブタジエンゴム(MBR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、アクリルゴム(ACM、ANM)、ウレタンゴム(AU)などが挙げられる。これらの中でも、ニトリルゴム(NBR)、メチルメタクリレート-ブタジエンゴム(MBR)が好ましい。
 前記ウレタン系ポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタンなどが挙げられる。
 エチレン-酢酸ビニル共重合体としては、公知乃至周知のエチレン-酢酸ビニル共重合体を使用できる。
 前記発泡シートを構成する発泡体は、樹脂材料(ポリマー)のほか、必要に応じて、界面活性剤、架橋剤、増粘剤、その他の添加物を含んでいてもよい。
 例えば、気泡径の微細化、起泡した泡の安定性のために、任意の界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては特に制限されず、アニオン系、カチオン系、ノニオン系のいずれを用いてもよいが、気泡径の微細化、起泡した泡の安定性の観点から、アニオン系界面活性剤が好ましく、特にステアリン酸アンモニウムがより好ましい。
 界面活性剤の添加量は、例えば、樹脂材料(ポリマー)100重量部に対して、0~10重量部であり、下限は好ましくは0.5重量部、上限は好ましくは8重量部である。
 また、発泡体の強度、耐熱性、耐湿性を向上させるために、任意の架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤は特に制限されず、油溶性、水溶性のいずれを用いてもよい。架橋剤として、例えば、エポキシ系、オキサゾリン系、イソシアネート系、カルボジイミド系、メラミン系、金属酸化物系などが挙げられる。
 架橋剤の添加量は、例えば、樹脂材料(ポリマー)100重量部に対して、0~10重量部であり、下限は好ましくは0.01重量部、上限は好ましくは5重量部である。
 さらに、起泡した泡の安定性、成膜性の向上のために、任意の増粘剤を含んでいてもよい。増粘剤としては特に制限されず、アクリル酸系、ウレタン系、ポリビニルアルコール系などが挙げられる。
 増粘剤の添加量は、例えば、樹脂材料(ポリマー)100重量部に対して、0~10重量部であり、下限は好ましくは0.1重量部、上限は好ましくは5重量部である。
 また、衝撃吸収性を損なわない範囲内で、任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。このような他の成分は、1種のみを含んでいてもよいし、2種以上を含んでいてもよい。該他の成分としては、例えば、前記以外のポリマー成分、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、防錆剤、ゲル化剤、硬化剤、可塑剤、充填剤、補強剤、発泡剤、難燃剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤(顔料や染料など)、PH調整剤、溶剤(有機溶剤)、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。
 前記充填剤としては、例えば、シリカ、クレー(マイカ、タルク、スメクタイト等)、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、ゼオライト、グラファイト、無機繊維(炭素繊維、ガラス繊維等)、有機繊維、金属粉等が挙げられる。
 本発明の発泡シートは、発泡体を構成する樹脂材料(ポリマー)を含む樹脂組成物を発泡成形に付すことにより製造できる。発泡方法(気泡の形成方法)としては、物理的方法、化学的方法等、発泡成形に通常用いられる方法が採用できる。一般的に物理的方法は、空気や窒素などのガス成分をポリマー溶液に分散させて、機械的混合により気泡を形成させるものである。また、化学的方法は、ポリマーベースに添加された発泡剤の熱分解により生じたガスによりセルを形成し、発泡体を得る方法である。環境問題などの観点から、物理的方法が好ましい。物理的方法により形成される気泡は、連続気泡であることが多い。
 発泡成形に付す樹脂材料(ポリマー)を含む樹脂組成物としては、樹脂材料を溶剤に溶解させた樹脂溶液を用いてもよいが、気泡性の観点から、樹脂材料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。
 本発明では、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が好ましい。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。
 上記方法により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、本発明の発泡シートを得ることができる。
 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160℃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。特に厚さの小さい発泡シート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60℃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155℃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。
 発泡体の平均セル径は、界面活性剤の種類や量を調整することや、機械的撹拌時の撹拌速度や撹拌時間を調整することで、10~100umの範囲の平均セル径の発泡シートを得ることができる。
 発泡体の密度は、機械的撹拌時のエマルション樹脂組成物中に取り込む気体(ガス)成分量を調整することで、0.2~0.7g/cmの密度の発泡シートを得ることができる。
 本発明の発泡シートは、発泡体の片面又は両面に粘着剤層を有していてもよい。粘着剤層を構成する粘着剤としては、特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等のいずれであってもよい。また、粘着剤層を設ける場合は、その表面に、使用時まで粘着剤層を保護する剥離ライナーを積層してもよい。なお、本発明の発泡シートを構成する発泡体が、微タック性を有する場合は、粘着剤層を設けなくても部材等を固定できる。
 本発明の発泡シートは、ロール状に巻回した巻回体(ロール状物)として市場に流通させてもよい。
 本発明の発泡シートは、厚さが小さくても衝撃吸収性に優れる。そのため、例えば、電気・電子機器において、各種部材又は部品(例えば、光学部材など)を、所定の部位(例えば、筐体等)に取り付ける(装着する)際に用いられる電気・電子機器用部材、特に、衝撃吸収シートとして有用である。
 本発明の発泡シートを利用して取付(装着)可能な光学部材としては、例えば、液晶ディスプレイ、OLEディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置に装着される画像表示部材(特に、小型の画像表示部材)や、いわゆる「携帯電話」、「スマートフォン」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置に装着されるタッチパネル等の表示部材、カメラやレンズ(特に、小型のカメラやレンズ)などが挙げられる。
 本発明の電気・電子機器は、前記本発明の発泡シートが用いられている。このような電気・電子機器には、例えば、画像表示部材を備えた電気・電子機器であって、上記の発泡シートが該電気又は電子機器の筐体と前記画像表示部材との間に挟持された構造を有している電気・電子機器が含まれる。該電気・電子機器として、例えば、いわゆる「携帯電話」、「スマートフォン」、「携帯情報端末」等の移動体通信の装置などが挙げられる。
 次に、上記製造方法で得られる発泡シートの実施例1乃至実施例4、比較例1及び比較例2について本発明を詳細に説明する。先ず、実施例1について説明する。尚、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。また、特に言及しない限り、含有量を表す「%」は重量%を意味する。
 (実施例1)
 アクリルエマルション(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%)5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20wt%)、固形分量28.7%)2.5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。この発泡体を、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/cm、平均セル径68μmの発泡体(発泡シート)を得た。
 (実施例2)
 アクリルエマルション(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%)5重量部、オキサゾリン系架橋剤(「エポクロスWS-700」日本触媒社製、固形分量24.9%)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20wt%)、固形分量28.7%)1.5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。この発泡体を、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0.33g/cm、平均セル径87μmの発泡体(発泡シート)を得た。
 (実施例3)
 アクリルエマルション(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%)5重量部、エポキシ系架橋剤(ソルビトールポリグリシジルエーテル)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20wt%)、固形分量28.7%)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。この発泡体を、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0.35g/cm、平均セル径61μmの発泡体(発泡シート)を得た。
 (実施例4)
 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%)5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%)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。この発泡体を、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/cm、平均セル径55μmの発泡体(発泡シート)を得た。
 (比較例1)
 アクリルエマルション(固形分量60%、アクリル酸ブチル-メチルメタクリレート-アクリロニトリル共重合体(アクリロニトリル5重量%))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%)5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20wt%)、固形分量28.7%)1.5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。この発泡体を、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140μm、密度0.38g/cm、平均セル径75μmの発泡体(発泡シート)を得た。
 (比較例2)
 アクリルエマルション(固形分量60%、アクリル酸ブチル-メチルメタクリレート-アクリロニトリル共重合体(アクリロニトリル5重量%))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%)5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20wt%)、固形分量28.7%)1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。この発泡体を、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0.45g/cm、平均セル径69μmの発泡体(発泡シート)を得た。
<評価>
 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。結果を図7乃至図20に示す。
 (平均セル径)
 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。
 (密度)
 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/cm)を算出した。
 (衝撃試験・実機試験)
 前記の衝撃試験装置1を用いて、各発泡体(発泡シート)を歪み検出部材5と支持部材9との間に挟んで衝撃試験を行った。ハンマ24の重量は96グラム、シャフト23の支柱20に対する振り上げ角度θは47度となるように設定して、歪み検出部材5の歪み特性を測定した。また、前記の落下試験装置31を用いて、各発泡体(発泡シート)をスマートフォン101に装着して、落下試験(実機試験)を行った。落下高さは1.5mに設定して、OLEディスプレイ106の実機歪み特性とOLEディスプレイ106の落下割れの有・無を測定した。
 図8に、実施例1の発泡シートを衝撃試験装置1に装着して測定した歪み検出部材5の歪み特性を表す歪み特性曲線47を示す。実施例1の発泡シートの歪み特性曲線47は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.252」の最大値となり、約0.46msec後に歪みが「-0.1」となっている。従って、上記式(1)により歪み抑制率は、約59%となり、評価結果テーブル45の「歪み抑制率」の欄に記載した。
 また、図8に、落下試験装置31を用いて、実施例1の発泡シートをスマートフォン101に装着して測定したOLEディスプレイ106の実機歪み特性を表す実機歪み特性曲線48を示す。実施例1の発泡シートの実機歪み特性曲線48は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.240」の最大値となり、約0.44msec後に歪みが「-0.1」となっている。
 従って、実機に装着した際の歪み抑制率は、約60%で、衝撃試験装置1で測定した歪み抑制率とほぼ同じであった。また、歪み特性曲線47と実機歪み特性曲線48の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。また、OLEディスプレイ106に落下による割れは、発生せず、評価結果テーブル45の「実機落下割れ」の欄に「○」印を記載した。
 図10に、実施例2の発泡シートを衝撃試験装置1に装着して測定した歪み検出部材5の歪み特性を表す歪み特性曲線49を示す。実施例2の発泡シートの歪み特性曲線49は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.263」の最大値となり、約0.48msec後に歪みが「-0.1」となっている。従って、上記式(1)により歪み抑制率は、約57%となり、評価結果テーブル45の「歪み抑制率」の欄に記載した。
 また、図10に、落下試験装置31を用いて、実施例2の発泡シートをスマートフォン101に装着して測定したOLEディスプレイ106の実機歪み特性を表す実機歪み特性曲線50を示す。実施例2の発泡シートの実機歪み特性曲線50は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.266」の最大値となり、約0.48msec後に歪みが「-0.1」となっている。
 従って、実機に装着した際の歪み抑制率は、約56%で、衝撃試験装置1で測定した歪み抑制率とほぼ同じであった。また、歪み特性曲線49と実機歪み特性曲線50の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。また、OLEディスプレイ106に落下による割れは、発生せず、評価結果テーブル45の「実機落下割れ」の欄に「○」印を記載した。
 図12に、実施例3の発泡シートを衝撃試験装置1に装着して測定した歪み検出部材5の歪み特性を表す歪み特性曲線51を示す。実施例3の発泡シートの歪み特性曲線51は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.324」の最大値となり、約0.51msec後に歪みが「-0.1」となっている。従って、上記式(1)により歪み抑制率は、約47%となり、評価結果テーブル45の「歪み抑制率」の欄に記載した。
 また、図12に、落下試験装置31を用いて、実施例3の発泡シートをスマートフォン101に装着して測定したOLEディスプレイ106の実機歪み特性を表す実機歪み特性曲線52を示す。実施例3の発泡シートの実機歪み特性曲線52は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.316」の最大値となり、約0.52msec後に歪みが「-0.09」となっている。
 従って、実機に装着した際の歪み抑制率は、約48%で、衝撃試験装置1で測定した歪み抑制率とほぼ同じであった。また、歪み特性曲線51と実機歪み特性曲線52の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。また、OLEディスプレイ106に落下による割れは、発生せず、評価結果テーブル45の「実機落下割れ」の欄に「○」印を記載した。
 図14に、実施例4の発泡シートを衝撃試験装置1に装着して測定した歪み検出部材5の歪み特性を表す歪み特性曲線53を示す。実施例4の発泡シートの歪み特性曲線53は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.375」の最大値となり、約0.5msec後に歪みが「-0.1」となっている。従って、上記式(1)により歪み抑制率は、約39%となり、評価結果テーブル45の「歪み抑制率」の欄に記載した。
 また、図14に、落下試験装置31を用いて、実施例4の発泡シートをスマートフォン101に装着して測定したOLEディスプレイ106の実機歪み特性を表す実機歪み特性曲線54を示す。実施例4の発泡シートの実機歪み特性曲線54は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.379」の最大値となり、約0.45msec後に歪みが「-0.03」となっている。
 従って、実機に装着した際の歪み抑制率は、約38%で、衝撃試験装置1で測定した歪み抑制率とほぼ同じであった。また、歪み特性曲線53と実機歪み特性曲線54の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。また、OLEディスプレイ106に落下による割れが発生し、評価結果テーブル45の「実機落下割れ」の欄に「○」印を記載した。
 図16に、比較例1の発泡シートを衝撃試験装置1に装着して測定した歪み検出部材5の歪み特性を表す歪み特性曲線55を示す。比較例1の発泡シートの歪み特性曲線55は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.511」の最大値となり、約0.56msec後に歪みが「-0.1」となっている。従って、上記式(1)により歪み抑制率は、約16%となり、評価結果テーブル45の「歪み抑制率」の欄に記載した。
 また、図16に、落下試験装置31を用いて、比較例1の発泡シートをスマートフォン101に装着して測定したOLEディスプレイ106の実機歪み特性を表す実機歪み特性曲線56を示す。比較例1の発泡シートの実機歪み特性曲線56は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.501」の最大値となり、約0.5msec後に歪みが「-0.1」となっている。
 従って、実機に装着した際の歪み抑制率は、約16%で、衝撃試験装置1で測定した歪み抑制率とほぼ同じであった。また、歪み特性曲線55と実機歪み特性曲線56の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。また、OLEディスプレイ106に落下による割れが発生し、評価結果テーブル45の「実機落下割れ」の欄に「×」印を記載した。
 図18に、比較例2の発泡シートを衝撃試験装置1に装着して測定した歪み検出部材5の歪み特性を表す歪み特性曲線57を示す。比較例2の発泡シートの歪み特性曲線57は、ハンマ24の衝撃力を受けてから約0.3msec後に歪みが「0.525」の最大値となり、約0.59msec後に歪みが「-0.1」となっている。従って、上記式(1)により歪み抑制率は、約14%となり、評価結果テーブル45の「歪み抑制率」の欄に記載した。
 また、図18に、落下試験装置31を用いて、比較例2の発泡シートをスマートフォン101に装着して測定したOLEディスプレイ106の実機歪み特性を表す実機歪み特性曲線58を示す。比較例2の発泡シートの実機歪み特性曲線58は、落下台32に当接してから約0.3msec後に歪みが「0.522」の最大値となり、約0.53msec後に歪みが「-0.1」となっている。
 従って、実機に装着した際の歪み抑制率は、約14%で、衝撃試験装置1で測定した歪み抑制率とほぼ同じであった。また、歪み特性曲線57と実機歪み特性曲線58の周波数(負荷速度)は、約1000Hzでほぼ同じであった。また、OLEディスプレイ106に落下による割れが発生し、評価結果テーブル45の「実機落下割れ」の欄に「×」印を記載した。
 (動的粘弾性)
 粘弾性測定装置(「RSA-G2」TA Instruments社製)により、測定温度は-60℃~25℃、昇温間隔は5℃/sec、周波数は0.1~10Hzの測定条件で、各発泡体(発泡シート)の周波数温度分散試験を行った。そして、測定結果を用いて基準温度25℃でマスターカーブを作成した。また、その際の貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”の比率である損失正接(tanδ)を測定した。図9、図11、図13、図15、図17、図19に各実施例1~4、各比較例1、2のマスターカーブと損失正接(tanδ)を示す。
 図8に示すように、実施例1の発泡シートの歪み特性曲線47及び実機歪み特性曲線48の周波数(負荷速度)は、約1000Hzであった。また、図9に示すように、実施例1の発泡シートでは、周波数が1000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「1.356」となり、評価結果テーブル45の「tanδ(1kHz)」の欄に記載した。また、周波数が500Hzにおける損失正接(tanδ)は、「1.144」となり、周波数が3000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「1.369」となった。また、周波数が2686Hzにおける損失正接(tanδ)は、最大値「1.375」となった。
 図10に示すように、実施例2の発泡シートの歪み特性曲線49及び実機歪み特性曲線50の周波数(負荷速度)は、約1000Hzであった。また、図11に示すように、実施例2の発泡シートでは、周波数が1000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「1.293」となり、評価結果テーブル45の「tanδ(1kHz)」の欄に記載した。また、周波数が500Hzにおける損失正接(tanδ)は、「1.176」となり、周波数が3000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「1.328」となった。また、周波数が3216Hzにおける損失正接(tanδ)は、最大値「1.329」となった。
 図12に示すように、実施例3の発泡シートの歪み特性曲線51及び実機歪み特性曲線52の周波数(負荷速度)は、約1000Hzであった。また、図13に示すように、実施例3の発泡シートでは、周波数が1000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.837」となり、評価結果テーブル45の「tanδ(1kHz)」の欄に記載した。また、周波数が500Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.801」となり、周波数が3000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.901」となった。また、周波数が47406Hzにおける損失正接(tanδ)は、最大値「1.039」となった。
 図14に示すように、実施例4の発泡シートの歪み特性曲線53及び実機歪み特性曲線54の周波数(負荷速度)は、約1000Hzであった。また、図15に示すように、実施例4の発泡シートでは、周波数が1000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.605」となり、評価結果テーブル45の「tanδ(1kHz)」の欄に記載した。また、周波数が500Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.524」となり、周波数が3000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.768」となった。また、周波数が4026Hzにおける損失正接(tanδ)は、最大値「1.263」となった。
 図16に示すように、比較例1の発泡シートの歪み特性曲線55及び実機歪み特性曲線56の周波数(負荷速度)は、約1000Hzであった。また、図17に示すように、比較例1の発泡シートでは、周波数が1000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.101」となり、評価結果テーブル45の「tanδ(1kHz)」の欄に記載した。また、周波数が500Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.100」となり、周波数が3000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.088」となった。
 図18に示すように、比較例2の発泡シートの歪み特性曲線57及び実機歪み特性曲線58の周波数(負荷速度)は、約1000Hzであった。また、図19に示すように、比較例2の発泡シートでは、周波数が1000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.167」となり、評価結果テーブル45の「tanδ(1kHz)」の欄に記載した。また、周波数が500Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.192」となり、周波数が3000Hzにおける損失正接(tanδ)は、「0.136」となった。
 (歪み抑制率と損失正接(tanδ)との相関)
 次に、図20に示すように、「tanδ(1kHz)」を横軸にとり、「歪み抑制率(%)」を縦軸にとった歪み抑制率と損失正接(tanδ)との相関を表す相関図61を作成した。そして、図7に示す評価結果テーブル45から、各実施例1~4及び各比較例1、2の「tanδ(1kHz)」と「歪み抑制率(%)」の各データを読み出し、相関図61上に、各実施例1~4を「○」印で、各比較例1、2を「×」印でプロットした。その結果、図20に示すように、各実施例1~4及び各比較例1、2の「tanδ(1kHz)」と「歪み抑制率(%)」の各データ間には、相関関係があると考えられる。
 従って、図9、図11、図13、図15に示す各実施例1~4の損失正接(tanδ)と、図20に示される相関図61とから、厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡シートであって、衝撃試験装置1を用いて測定した発泡シートの歪み抑制率が「20%以上」であれば、実機試験において、OLEディスプレイ106の落下による割れを効果的に抑止できると考えられる。
 また、発泡シートの歪み抑制率が「20%以上」で、且つ、発泡シートの損失正接(tanδ)が、周波数が500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、更に、500Hzから3000Hz、好ましくは500Hzから2000Hz、より好ましくは500Hzから1500Hzにおける損失正接(tanδ)が「0.2以上」であれば、実機試験において、OLEディスプレイ106の落下による割れを更に効果的に抑止できると考えられる。
 1   衝撃試験装置
 2   試験片(発泡シート)
 3   保持部材
 4   衝撃負荷部材
 5   歪み検出部材
 5A   第1板部材
 5B   第2板部材
 6   歪みゲージ
 7   歪み検出部
 8   パーソナルコンピュータ(PC)
 9   支持部材
 10   テーブル
 11   固定治具
 12   押さえ治具
 12A   開口部
 16   押さえ圧力調整手段
 24   ハンマ
 25   電磁石
 27   凹部
 31   落下試験装置
 101   スマートフォン
 102   画像表示部材
 106   OLEディスプレイ
 107   発泡シート
 108   筐体

Claims (15)

  1.  厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で構成された発泡シートであって、
     前記発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持可能に構成され、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の歪みを歪みゲージによって測定する衝撃試験装置を用いた場合に、下記式で表される歪み抑制率が20%以上であることを特徴とする発泡シート。
     歪み抑制率(%)={(ε-ε)/ε}×100
    (上式において、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着していない状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みであり、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着した状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みである。)
  2.  前記衝撃試験装置は、
       前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持すると共に、前記発泡シートを任意の厚さ方向の圧縮率で保持する保持手段と、
       前記保持手段に保持された前記支持部材に衝撃力を負荷する衝撃負荷手段と、
       前記衝撃負荷手段によって前記支持部材を介して前記発泡シートに負荷された衝撃力によって前記歪み検出部材に発生する歪みを前記歪みゲージによって検出する歪み検出手段と、
       前記歪み検出手段によって検出された歪みに基づいて、前記歪み抑制率を算出して出力する出力手段と、
     を備えたことを特徴とする請求項1に記載の発泡シート。
  3.  前記保持手段は、
       テーブルに対して垂直に固定されて、前記歪み検出部材の一面側が密着されると共に、該歪み検出部材の前記衝撃力を受ける部分が荷重方向に変形可能となるように中央部分に凹部が形成された固定治具と、
       中央部に開口部が形成されて前記固定治具に向かう方向へスライド可能に設けられて、前記歪み検出部の他面側に固定された前記発泡シートの全面を覆うように該発泡シートに密着された前記支持部材の前記発泡シートに密着される面と反対側の面に当接して、該支持部材を前記発泡シート側へ押圧した状態で前記テーブルに固定される押さえ治具と、
       前記押さえ治具が前記支持部材を押圧する押さえ圧力を調整して前記発泡シートの厚さ方向の圧縮率を任意に設定する圧力調整手段と、
     を有し、
     前記衝撃負荷手段は、前記押さえ治具の開口部内に入って前記発泡シートを覆う前記支持部材に衝撃力を負荷し、
     前記歪み検出手段は、前記歪みゲージによって前記歪み検出部材の前記凹部内側への変形によって発生する歪みを検出することを特徴とする請求項2に記載の発泡シート。
  4.  前記衝撃負荷手段は、一端が回動可能に軸支された振り子式のハンマと、
     前記ハンマを所定角度に持ち上げて保持するハンマ保持手段と、を有し、
     前記ハンマ保持手段に保持されたハンマを振り下ろすことによって前記衝撃力を負荷することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の発泡シート。
  5.  前記歪み検出部材は、2枚の板部材が密着されて構成され、
     前記歪みゲージは、前記2枚の板部材のうち、前記発泡シートが密着される第1板部材の該発泡シートが密着される面に対して反対側の面に貼り付けられて、前記2枚の板部材の間に積層されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発泡シート。
  6.  動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、
     500Hzから3000Hzにおける前記損失正接(tanδ)が、0.2以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の発泡シート。
  7.  電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の発泡シート。
  8.  厚さが30~200μmであり、密度が0.2~0.7g/cm、平均セル径が10~100μmの発泡体で構成された発泡シートであって、
     前記発泡シートを支持部材と歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持可能に構成され、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の歪みを歪みゲージによって測定する衝撃試験装置を用いた場合に、下記式で表される歪み抑制率が20%以上である発泡シートが用いられていることを特徴とする電気・電子機器。
     歪み抑制率(%)={(ε-ε)/ε}×100
    (上式において、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着していない状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みであり、εは前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に装着した状態で、前記支持部材に衝撃力を負荷した際の前記歪み検出部材の最大歪みである。)
  9.  前記衝撃試験装置は、
       前記発泡シートを前記支持部材と前記歪み検出部材との間に挟んだ状態で保持すると共に、前記発泡シートを任意の厚さ方向の圧縮率で保持する保持手段と、
       前記保持手段に保持された前記支持部材に衝撃力を負荷する衝撃負荷手段と、
       前記衝撃負荷手段によって前記支持部材を介して前記発泡シートに負荷された衝撃力によって前記歪み検出部材に発生する歪みを前記歪みゲージによって検出する歪み検出手段と、
       前記歪み検出手段によって検出された歪みに基づいて、前記歪み抑制率を算出して出力する出力手段と、
     を備えたことを特徴とする請求項8に記載の電気・電子機器。
  10.  前記保持手段は、
       テーブルに対して垂直に固定されて、前記歪み検出部材の一面側が密着されると共に、該歪み検出部材の前記衝撃力を受ける部分が荷重方向に変形可能となるように中央部分に凹部が形成された固定治具と、
       中央部に開口部が形成されて前記固定治具に向かう方向へスライド可能に設けられて、前記歪み検出部の他面側に固定された前記発泡シートの全面を覆うように該発泡シートに密着された前記支持部材の前記発泡シートに密着される面と反対側の面に当接して、該支持部材を前記発泡シート側へ押圧した状態で前記テーブルに固定される押さえ治具と、
       前記押さえ治具が前記支持部材を押圧する押さえ圧力を調整して前記発泡シートの厚さ方向の圧縮率を任意に設定する圧力調整手段と、
     を有し、
     前記衝撃負荷手段は、前記押さえ治具の開口部内に入って前記発泡シートを覆う前記支持部材に衝撃力を負荷し、
     前記歪み検出手段は、前記歪みゲージによって前記歪み検出部材の前記凹部内側への変形によって発生する歪みを検出することを特徴とする請求項9に記載の電気・電子機器。
  11.  前記衝撃負荷手段は、一端が回動可能に軸支された振り子式のハンマと、
     前記ハンマを所定角度に持ち上げて保持するハンマ保持手段と、を有し、
     前記ハンマ保持手段に保持されたハンマを振り下ろすことによって前記衝撃力を負荷することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の電気・電子機器。
  12.  前記歪み検出部材は、2枚の板部材が密着されて構成され、
     前記歪みゲージは、前記2枚の板部材のうち、前記発泡シートが密着される第1板部材の該発泡シートが密着される面に対して反対側の面に貼り付けられて、前記2枚の板部材の間に積層されていることを特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれかに記載の電気・電子機器。
  13.  前記発泡シートは、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率である損失正接(tanδ)が、500Hzから50000Hzまでの範囲内に最大値を有し、
     500Hzから3000Hzにおける前記損失正接(tanδ)が、0.2以上であることを特徴とする請求項8乃至請求項12のいずれかに記載の電気・電子機器。
  14.  前記発泡シートが電気・電子機器用衝撃吸収シートとして用いられることを特徴とする請求項8乃至請求項13のいずれかに記載の電気・電子機器。
  15.  筐体と画像表示部材を備え、
     前記発泡シートが前記筐体と前記画像表示部材との間に挟持された構造を有することを特徴とする請求項14に記載の電気・電子機器。
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