WO2022019285A1

WO2022019285A1 - 衝撃吸収材

Info

Publication number: WO2022019285A1
Application number: PCT/JP2021/027060
Authority: WO
Inventors: 翔英; 香織宮崎; 毅倉知; 正範名塚; 洋介小野
Original assignee: パナソニック株式会社; 株式会社タイカ
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2022-01-27
Also published as: JPWO2022019285A1; KR20230042270A; TW202219143A; CN115803410A

Abstract

粘着性及び遮光性を有する衝撃吸収材を提供する。粘着性および応力緩和性を有するシリコーン組成物２中に、絶縁無機黒色顔料３が含有された衝撃吸収材１である。衝撃吸収材１は、ガラス板に対する粘着力が２Ｎ／２０ｍｍ以上である。衝撃吸収材１は、波長が３００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の光の透過率が０．６％以下である。衝撃吸収材１は、ＪＩＳ　Ｋ　２２０７に準拠した２５℃における針入度が９０以上１６０以下である。衝撃吸収材１は、衝撃吸収率が２０％以上である。

Description

衝撃吸収材

　本開示は、一般に衝撃吸収材に関し、より詳細には、粘着性を有するシリコーン組成物に遮光性が付与された衝撃吸収材に関する。

　特許文献１には、積層体を有する衝撃吸収フィルムが記載されている。該積層体は、第１の伸縮性フィルムと発泡体とが積層されている。第１の伸縮性フィルムは、引張強度１０％モジュラスが０．１５～０．５Ｎ／１０ｍｍであり、且つ引張る力がなくなったときに元の長さに戻る伸縮性を有する。発泡体は、厚さが０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の発泡体であって、該発泡体のみからなるシートを複数重ねて１ｃｍの厚みにし、５０％の厚みに圧縮したときに測定する前記シートの反発応力が０．０２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下である。

　このような衝撃吸収フィルムは、特に、スマートフォン、タブレット型端末、ノートパソコンなどの製品のディスプレイパネル、電子回路、電池等を保護するために使用される。すなわち、上記のような衝撃吸収フィルムは、スマートフォン、タブレット型端末などの製品が、落下などによる衝撃を受けた際に、そのディスプレイパネルが破壊しないように、衝撃を吸収する材料として使用される。

　特許文献１の衝撃吸収フィルムは、衝撃吸収フィルム自体に遮光性を付与することが困難であり、粘着層を介して遮光フィルムを衝撃吸収フィルムに貼り付ける必要があった。すなわち、上記の衝撃吸収フィルムは、発泡体を有しているので、その表面空孔により表面散乱が発生するため、発泡体自体に遮光性を付与することが困難であり、別途、遮光フィルムを衝撃吸収フィルムに貼り付ける必要があった。

　また特許文献１の衝撃吸収フィルムをディスプレイパネル等に貼り付ける場合、衝撃吸収フィルムとディスプレイパネル等とを接着するための粘着層が必要であった。さらに、上記の遮光フィルムを必要とする場合には、遮光フィルムと衝撃吸収フィルムとを接着するための粘着層も必要であった。したがって、遮光フィルムと衝撃吸収フィルムとを貼り付けたディスプレイパネル等は積層体として剛直となり、ディスプレイパネル等に本来求められている自由に曲げ伸ばしできるなどの機能を発現することを妨げられやすくなる。

　衝撃吸収材料としては、ウレタン、アクリル、シリコーンのフォームまたはゴム状のものが多く使用されているが、繰り返し使用時の性能安定性を必要とすることの多いディスプレイ用途の場合はシリコーンが有利である。また衝撃吸収材料は保護対象に接触して効果を発揮するため、繰り返し衝撃を受けた際に衝撃吸収材と保護対象とが剥離しないように粘着性を有している必要がある。さらに部品が高価であるディスプレイではリワーク性を求められることから、衝撃吸収材料の粘着性のコントロールは重要である。

　特許文献２には、遮光性を有した付加硬化型シリコーン組成物の接着シートが記載されている。この接着シートは、電極の遮光及び保護を目的としたものである。但し、この接着シートは、半硬化（Ａステージ）シートの状態で保護対象に圧着させ、熱で硬化させることで接着性を得ることから、生産工程が複雑になる。また、この半硬化状態のシートを保持するためには低温保管を要し、生産上管理が難しい。

　特許文献３には、付加硬化型のシリコーン組成物でありシート化可能な材料が記載されている。この材料は、添加材によって、遮光性、熱伝導性、振動吸収性を付与することが可能であるが、材料の粘着力に関する記述がない。

　特許文献４及び５には、接着性を保有したシリコーン組成物が記載されている。このシリコーン組成物は保護対象と接触した上で熱を介して接着するものである。特許文献４には遮光性に関して記載されていない。このようなシリコーン組成物ではリワーク時にディスプレイを破損してしまう可能性が高いため、有用ではない。

特開２０１６－３０３９４号公報特開２０１０－９０３６３号公報特開２０１０－１４４１３３号公報特開２００２－１７３６６１号公報特開昭６２－２４０３６１号公報

　本開示は、上記事由に鑑みてなされており、粘着性及び遮光性を有する衝撃吸収材を提供することを目的とする。

　また本開示は、常温保管が可能でポストキュアを必要としない衝撃吸収材を提供することを目的とする。

　本開示の一態様に係る衝撃吸収材は、粘着性および応力緩和性を有するシリコーン組成物中に、絶縁無機黒色顔料が含有されている。前記衝撃吸収材は、ガラス板に対する粘着力が２Ｎ／２０ｍｍ以上である。また前記衝撃吸収材は、波長が３００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の光の透過率が０．６％以下である。さらに前記衝撃吸収材は、ＪＩＳ　Ｋ　２２０７に準拠した２５℃における針入度が９０以上１６０以下である。加えて、前記衝撃吸収材は、衝撃吸収率が２０％以上である。

図１Ａは、本開示に係る一実施形態の衝撃吸収材を示す模式図である。図１Ｂは、比較例の衝撃吸収積層体を示す説明図である。図２は、本開示に係る一実施形態の衝撃吸収材の粘着力を測定する試験を示す模式図である。図３は、本開示に係る一実施形態の衝撃吸収材の衝撃加速度を測定する試験を示す模式図である。

　（衝撃吸収材の概要）
　図１Ａは、本実施形態に係る衝撃吸収材１を示している。衝撃吸収材１は、シリコーン組成物２中に、絶縁無機黒色顔料３を含有している。シリコーン組成物２はシリコーン化合物の反応物であって、粘着性および応力緩和性を有している。

　図１Ｂは、衝撃吸収材１と同等程度の衝撃吸収性、遮光性及び貼付性を得ようとした場合の衝撃吸収積層体１００を示している。衝撃吸収積層体１００では、衝撃吸収性を得るために多孔構造層１０１を有している。多孔構造層１０１は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリル、ポリウレタンなどの発泡体を素材として形成され、厚みが５０～１０００μｍに形成されている。また衝撃吸収積層体１００は、遮光性を得るために、光の透過率が小さい遮光基材１０２を備えている。遮光基材１０２は厚み５～５０μｍに形成され、厚み３～５０μｍの粘着層１０３により、多孔構造層１０１の片面に貼り付けられている。さらに衝撃吸収積層体１００は、貼付性を得るために、厚み３～５０μｍの二つの粘着層１０４、１０５を有している。貼付性は、衝撃吸収積層体１００と他の部材とを貼り付けることを可能する性能である。したがって、一方の粘着層１０４は多孔構造層１０１の他の片面（遮光基材１０２がない面）に設けられている。もう一方の粘着層１０５は遮光基材１０２の片面（粘着層１０３がない面）に設けられている。

　このように衝撃吸収積層体１００は、衝撃吸収性を得るための多孔構造層１０１と、遮光性を得るための遮光基材１０２と、貼付性を得るための二つの粘着層１０４，１０５、及び遮光基材１０２と多孔構造層１０１とを粘着（接着）するための粘着層１０３とで構成されているため、厚みが非常に大きくなる。一方、本実施形態に係る衝撃吸収材１は、粘着性および応力緩和性を有するシリコーン組成物２中に、絶縁無機黒色顔料３を含有しているため、シリコーン組成物２により衝撃吸収性と貼付性が得られ、絶縁無機黒色顔料３により遮光性が得られる。したがって、遮光基材１０２及び三つの粘着層１０３、１０４，１０５がなくても衝撃吸収積層体１００と同程度の衝撃吸収性、遮光性及び貼付性を有するものである。よって、本実施形態に係る衝撃吸収材１は、衝撃吸収性、遮光性及び貼付性を有しながら、衝撃吸収積層体１００よりも厚みを薄くする（薄型化を図る）ことができる。具体的には、本実施形態に係る衝撃吸収材１は、多孔構造層１０１と同等の厚みか、それよりも薄い８０μｍ以上５００μｍ以下の厚みで形成することが可能である。衝撃吸収材１の厚みは１００μｍ以上４５０μｍ以下であることが、好ましい。衝撃吸収材１の厚みは１５０μｍ以上３００μｍ以下であることが、より好ましい。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、例えば、表示パネルの遮光及び衝撃吸収のために使用されることが好ましい。これにより、表示パネルは衝撃吸収材１により衝撃から保護されやすい。また表示パネルは衝撃吸収材１により遮光されて表示が鮮明になりやすい。表示パネルは、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどである。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、単層からなることが好ましい。すなわち、衝撃吸収材１は、他の層と積層されずに、一層で、粘着性、遮光性及び衝撃吸収性を有することが好ましい。これにより、本実施形態に係る衝撃吸収材１は薄く形成しやすい。粘着性とは、他の部材と粘着することが可能な機能をいう。本実施形態に係る衝撃吸収材１の粘着性は、ガラス板に対する粘着力で規定される。また遮光性とは、光を遮ることが可能な機能をいう。本実施形態に係る衝撃吸収材１の遮光性は、波長が３００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の光の透過率で規定される。衝撃吸収性とは、衝撃を吸収できる機能をいう。本実施形態に係る衝撃吸収材１の衝撃吸収性は、衝撃吸収率で規定される。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、表示パネルの裏面に配置された状態で使用される。すなわち、衝撃吸収材１は、フラットパネルディスプレイなどに使用されている液晶パネルなどの表示パネルの裏面に積層されて用いられる。本実施形態に係る衝撃吸収材１は、表示パネルの裏面に配置された状態で、熱及び紫外線によるポストキュアを必要としない。ここで、ポストキュアとは、製造工程の最終段階での硬化工程を意味する。したがって、本実施形態に係る衝撃吸収材１は、表示パネルの裏面に配置した状態で、熱及び紫外線により最終的に硬化させる工程を必要としない。すなわち、本実施形態に係る衝撃吸収材１は、熱及び紫外線によるポストキュアを行わなくても、表示パネルの裏面に粘着可能である。したがって、本実施形態に係る衝撃吸収材１は、表示パネルが熱及び紫外線による悪影響を受けることを少なくして、粘着が可能である。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、常温保管が可能である。すなわち、衝撃吸収材１は、低温にすることなく、長期間にわたって性状をほとんど変化させることなく、保管が可能である。ここで、常温とは２５℃のことをいう。また衝撃吸収材１は、常温で、粘着性、遮光性、針入度及び衝撃吸収性がほとんど変化しないで６ヶ月間保管が可能である。

　（シリコーン組成物）
　シリコーン化合物の反応物であるシリコーン組成物２は、衝撃吸収材１の主体を構成する。すなわち、シリコーン組成物２は、絶縁無機黒色顔料３を内在して保持するマトリックスのような機能を有する。また衝撃吸収材１は、主に、シリコーン組成物２により、多孔構造を用いずに物理的に衝撃エネルギーを緩和することができる。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１において、シリコーン組成物２はシート状、板状及びフィルム状の形態を有する。これらの形態のシリコーン組成物２は厚みが８０μｍ以上５００μｍ以下である。すなわち、シリコーン組成物２の厚みが衝撃吸収材１の厚みとなる。

　シリコーン組成物２は粘着性を有する。ここで、粘着性とは、シリコーン組成物２と他の部材とを粘着（接着）することを可能とする機能をいう。具体的には、ＪＩＳ　Ｚ０２３７に準拠した粘着力試験の９０度引きはがしモードにおいて、ソーダガラスに対して剥離に要する力で規定される。このとき、シリコーン組成物２の粘着力は２Ｎ／２０ｍｍ以上であることが好ましい。なお、本開示における粘着性に関する測定方法は、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎであり、試験片は、幅２０ｍｍ、長さは１００ｍｍ、厚み１５０μｍの短冊状である。また、試験片とソーダガラスとの貼合条件は、２ｋｇのローラーで１往復とし、その後２３℃で２４ｈ放置としている。

　シリコーン組成物２は応力緩和性を有する。ここで、応力緩和性とは、シリコーン組成物２に応力が加わったときに、その応力による衝撃エネルギーを変形や熱エネルギーに変換して吸収し、応力が伝達されにくくする機能をいう。具体的には、シリコーン組成物２の応力緩和性は０℃から２００℃の間の動的粘弾性測定（捻り剪断モード）における複素弾性率が、１０^３Ｐａ以上１０^５Ｐａ以下の範囲で、かつ、ｔａｎδが１０^－２以上１以下の範囲で規定される。複素弾性率及びｔａｎδの測定にはφ２５ｍｍ（直径２５ｍｍ）、厚み２ｍｍの円盤状試験片を用い、ひずみは１％、振動周波数は１０Ｈｚの条件で測定する。

　動的弾性率には貯蔵弾性率Ｇ’（Ｐａ）と損失弾性率Ｇ”（Ｐａ）がある。貯蔵弾性率Ｇ’（Ｐａ）は物体に外力とひずみにより生じたエネルギーのうち物体の内部に保存する成分であり、損失弾性率Ｇ”（Ｐａ）は外部へ拡散する成分である。複素弾性率Ｇ＊（Ｐａ）はＧ＊＝（Ｇ‘^２＋Ｇ“^２）^１/２で表され、物体の硬さを示す。また、ｔａｎδは損失係数であり、Ｇ”とＧ’の比である（ｔａｎδ＝Ｇ”／Ｇ’＝損失弾性率／貯蔵弾性率）。

　複素弾性率Ｇ＊（Ｐａ）が、０℃から２００℃の間において、１０^３Ｐａ以上１０^５Ｐａ以下の範囲、かつｔａｎδが１０^－２以上１以下の範囲であることによって、シリコーン組成物２は、外力やひずみなどが与えられた場合に、シリコーン組成物２の内部にエネルギーを保存したうえで、徐々に外部に熱エネルギーとして拡散させる特性を発現することができ、衝撃吸収特性を発現する。上記以外の範囲においては、シリコーン組成物２は外力やひずみなどによるエネルギーを内部に蓄えることなく弾性的な反発力を外部に向けて発生させるか、塑性変形をしてしまい、衝撃吸収材１は当初の形状を維持しにくくなる。

　シリコーン組成物２は、複素弾性率Ｇ＊（Ｐａ）が、０℃から２００℃の間において、２０，０００Ｐａ以上８０，０００Ｐａ以下の範囲、かつｔａｎδが０．１以上０．９以下であることが、より好ましい。

　なお、複素弾性率Ｇ＊（Ｐａ）の測定装置としては、例えば、ＴＡインスツルメンツ株式会社製の「ＡＲＥＳ　Ｇ２」が使用される。

　本実施形態で用いられるシリコーン組成物は、所望の緩衝吸収性能が得られれば公知のゴム弾性や粘弾性を有するものを適用でき、緩衝吸収性の観点からシリコーンゲルをシリコーン組成物として用いることが好ましく、硬化性等の観点から付加反応型（又は架橋）シリコーンゲルをシリコーン組成物として用いることが特に好ましい。付加反応型シリコーンゲルは、特に限定されないが、通常は、シリコーン化合物の一例として、後述するオルガノハイドロジエンポリシロキサンとアルケニルポリシロキサンとを原料とし、両者を触媒の存在下でハイドロシリル化反応（付加反応）させることにより得られる。すなわち、本実施形態においてシリコーンゲルの原料物質に成り得るシリコーン化合物とは、多くの場合、オルガノハイドロジエンポリシロキサンとアルケニルポリシロキサンを指す。原料の１つとして用いられるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記の一般式（１）で表されるものが好ましい。

　式中、Ｒ^１は、同一又は異種の置換若しくは非置換の１価の炭化水素基を表し、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、Ｒ^１又は－Ｈを表し、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４の少なくとも２つは、－Ｈを表し、ｘ及びｙは、各単位の数を示す整数であり、各単位は、ブロックあるいはランダムに配置されており、ランダムが好ましく、ｘは、０以上の整数であるが１０～３０が好ましく、ｙは、０以上の整数であるが１～１０が好ましい。ｘ＋ｙは、５～３００の整数であるが３０～２００が好ましい。また、ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．１の範囲が好ましい。この範囲を超えると架橋点が多くなり、衝撃緩衝性が低下する場合がある。

　Ｒ^１の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、或いは、これらの水素原子が部分的に塩素原子、フッ素原子などで置換されたハロゲン化炭化水素などが挙げられる。

　ケイ素原子に直接結合した水素（Ｓｉ－Ｈ）は、ケイ素原子に直接または間接的に結合したアルケニル基と付加反応（ハイドロシリル反応）を行うために必要であり、オルガノハイドロジェンポリシロキサン分子中に少なくとも２個有することが好ましい。

　また、本実施形態で使用する架橋シリコーンゲルを製造する際に用いられるもう１つの原料であるアルケニルポリシロキサンは、下記の一般式（２）で表されるものが好ましい。

　式中、Ｒ^１は、同一又は異種の置換もしくは非置換の１価の炭化水素基を表し、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、Ｒ^１又はアルケニル基を表し、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７の少なくとも２つはアルケニル基を表し、ｓ及びｔは、各単位の数を示す整数であり、各単位はブロックあるいはランダムに配置されており、ランダムが好ましく、ｓは、０以上の整数を表し、ｔは、０以上の整数を表し、ｓ＋ｔは、１０～６００の整数であり、かつｔ／（ｓ＋ｔ）≦０．１ある。また、ｔ／（ｓ＋ｔ）≦０．１の範囲が好ましい。この範囲を超えると架橋点が多くなり、衝撃緩衝性が低下する場合がある。

　Ｒ^１の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、或いはこれらの水素原子が部分的に塩素原子、フッ素原子などで置換されたハロゲン化炭化水素などが挙げられる。ケイ素原子に直接または間接的に結合したアルケニル基（ビニル基、アリル基等）は、ケイ素原子に直接結合した水素（Ｓｉ－Ｈ）と付加反応（ハイドロシリル反応）を行うために必要であり、アルケニルポリシロキサン分子中に少なくとも２個有することが好ましい。

　本実施形態において、一般式（１）で表されるハイドロジェンポリシロキサンは、珪素原子に直結した－Ｈ（水素基）を有しており、一般式（２）で表されているアルケニルポリシロキサンは、炭素－炭素二重結合を有しているので、炭素－炭素二重結合と－Ｈ（水素基）が付加反応をおこすが、これをハイドロシリル化反応という。そして、一般式（１）で表されるハイドロジェンポリシロキサンは、珪素原子に直結した－Ｈ（水素基）と一般式（２）で表されているアルケニルポリシロキサンのアルケニル基との当量比を調整することによって、シリコーン組成物２の硬度や緩衝性能を調整することができる。上記ハイドロシリル化反応は、公知の技術を用いて行うことができ、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコールより得られる錯体、白金－オレフィン錯体、白金－ビニルシロキサン錯体、白金－リン錯体等の触媒を用い反応させることができる。触媒の使用量は、アルケニルポリシロキサンに対して、白金原子として通常１ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であり、硬化性及び硬化後の製品の物理的特性を考慮して、３ｐｐｍ以上２５０ｐｐｍ以下が好ましい。

　（絶縁無機黒色顔料）
　絶縁無機黒色顔料３は、主に、衝撃吸収材１に遮光性を付与するためにシリコーン組成物２に含有される。すなわち、衝撃吸収材１は、絶縁無機黒色顔料３により所望の遮光性が得られる。

　絶縁無機黒色顔料３は、電気的な絶縁性を有する。本開示において、電気的な絶縁性とは、電気抵抗値が大きく電気を通しにくい機能をいう。絶縁無機黒色顔料３の抵抗率は１×１０^５Ω・ｃｍ以上１×１０^１９Ω・ｃｍ以下の範囲とすることが好ましく、これにより、衝撃吸収材１の電気的な絶縁性が得やすくなる。絶縁無機黒色顔料３の抵抗率は１×１０^１１Ω・ｃｍ以上１×１０^１９Ω・ｃｍ以下の範囲とすることが、より好ましく、１×１０^１５Ω・ｃｍ以上１×１０^１９Ω・ｃｍ以下の範囲とすることが、さらに好ましい。

　絶縁無機黒色顔料３は、無機材料を含む。本開示において、無機材料は、絶縁性を有する金属、金属酸化物、金属窒化物及びセラミックスなどが例示される。具体的には、絶縁無機黒色顔料３は、チタン、鉄、亜鉛、酸化チタン、窒化チタン、アルミナ、から選ばれる少なくとも一種の元素を含む金属の単体または合金や、酸化物、窒化物及びセラミックスが使用可能である。無機材料を含む絶縁無機黒色顔料３は脱色しにくく性状が安定しており、これにより、衝撃吸収材１の遮光性が低下しにくくなる。

　絶縁無機黒色顔料３は、黒色である。本開示において、黒色とはカラーコードがＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ*色空間（測定用光源Ｃ：色温度６７７４Ｋ）を用いた座標において、０≦Ｌ*≦１４、６≦ａ*≦８、-１０≦ｂ*≦-５の範囲のものをいい、Ｌ*が１．２６、ａ*が６．９、ｂ*が-８．１２であることが最も好ましい。絶縁無機黒色顔料３は、例えば、カラーコードが＃０ｄ００１５の漆黒である。絶縁無機黒色顔料３が黒色であれば、衝撃吸収材１の所望の遮光性が得られる。絶縁無機黒色顔料３は、粒子である。絶縁無機黒色顔料３はほぼ球形であるが、様々な形状を有している。絶縁無機黒色顔料３は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。これにより、絶縁無機黒色顔料３は、シリコーン化合物中及びシリコーン組成物２中に均一に分散させやすくなる。ここで、均一とは、単位体積あたりの衝撃吸収材１を構成する組成がほぼ同じであることをいう。絶縁無機黒色顔料３の平均一次粒子径は２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であることが、より好ましい。

　なお、本開示において、平均一次粒子径は、次の方法で特定される。シリコーン組成物２に含まれる、顔料の粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて倍率５０００倍以上にて観察する。ＴＥＭまたはＳＴＥＭで得られた像又はＳＥＭで観察された複数の粒子の中で、凝集体を形成していない顔料の粒子を、一次粒子とみなす。この一次粒子の長径を、一次粒子径とみなす。百個の一次粒子について、一次粒子径を測定する。一次粒子径の個数基準の算術平均値を算出した結果を、平均一次粒子径とする。

　衝撃吸収材１における絶縁無機黒色顔料３の含有量は、シリコーン組成物２の１００質量部に対して、５質量部以上４０質量部以下の範囲である。絶縁無機黒色顔料３の含有量がこの範囲であれば、シリコーン組成物２の粘着性及び応力緩和性を損なわずに、衝撃吸収材１の遮光性が得やすくなる。絶縁無機黒色顔料３の含有量は、シリコーン組成物２の１００質量部に対して、７質量部以上３５質量部以下の範囲であることが、より好ましく、１０質量部以上３０質量部以下の範囲がさらに好ましい。

　また絶縁無機黒色顔料３は、シリコーン化合物中及びシリコーン組成物２中への分散性を向上させるためにシリコーン系処理剤で表面処理をされたものが好ましい。

　絶縁無機黒色顔料３は、チタン酸窒化物（酸窒化チタン）が挙げられる。チタン酸窒化物は、窒素の含有量が多く、一般式ＴｉＯ_ｘＮ_ｙにおいて、ｘ＝０．０５以上０．５０以下、ｙ＝０．６以上１．０以下の組成を有する。酸素量ｘが０．０５より少ないと絶縁性が不十分となりやすく、０．５０より多いと遮光性が低下しやすいので好ましくない。窒素量ｙが０．６０より少ないと遮光性が低下しやすく、１．０より多いと絶縁性が不足しやすいので、好ましくない。

　また、衝撃吸収材１には、本発明の効果を阻害しない範囲で、放熱微粒子や難燃剤、熱安定化剤などの成分を配合してもよい。

　（放熱微粒子）
　放熱微粒子４は、主に、衝撃吸収材１に放熱性を付与するために含有され、例えば、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、無水炭酸マグネシウム、アルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素のような無機材料が使用できる。

　放熱微粒子４の添加によって、衝撃吸収材１の硬度や粘弾性特性が変化するので、放熱微粒子４の粒子径や含有量は、所望の衝撃吸収材１の遮光性と衝撃緩衝性が得られる範囲で適宜設定すればよい。

　（衝撃吸収材の製造方法）
　衝撃吸収材１は、シリコーン化合物と、絶縁無機黒色顔料３とを混合及び混練し、押出成形法などの成形方法で成形し、この後、シリコーン化合物を乾燥及び反応・硬化することでシリコーン組成物を形成することによって製造される。

　（衝撃吸収材の物性）
　衝撃吸収材１は、ガラス板に対する粘着力が２Ｎ／２０ｍｍ以上である。この粘着力は以下のようにして測定される。ＪＩＳ　Ｚ０２３７「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準拠した粘着力試験における９０度引きはがしの剥離強度を粘着力とし、９０度ピール試験機で引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの速さにて衝撃吸収材とガラス板との粘着力を測定した。粘着力評価用の試験試料は、図２に模式的に示すように、衝撃吸収材１の一方の表面にガラス板３００を貼合し、次いで、他方の面（裏面）に樹脂フィルム（ユニチカ社製ＰＥＴ、エンブレット）３０１を、プライマー（信越化学工業製　プライマーＡ）３０２を介して貼合することによって作製した。前記貼合条件は、２ｋｇのローラーで１往復とし、その後２３℃で２４時間放置した。また、ガラス板３００は、厚さ１ｍｍのソーダガラス製のガラス板（平岡ガラス社製）とした。

　衝撃吸収材１は、ガラス板に対する粘着力が２Ｎ／２０ｍｍ以上であるため、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネルを構成するガラス板に貼り付けやすく、容易に脱落しないように粘着（接着）される。また衝撃吸収材１は、表示パネルへの貼り直し（リワーク）など、作業性の観点から、衝撃吸収材１のガラス板に対する粘着力は６．５Ｎ／２０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５Ｎ／２０ｍｍ以下である。

　衝撃吸収材１は、波長が３００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の光の透過率が０．６％以下である。この透過率は、ＪＩＳ　Ｋ　７１３６に準拠して測定される。

　衝撃吸収材１の光の透過率は低いほうが好ましいので、その下限は０％である。

　衝撃吸収材１は、２５℃における針入度が９０以上１６０以下である。この針入度は、ＪＩＳ　Ｋ　２２０７に準拠し、離合社製の針入度試験機ＲＰＭ－２０１を用い、針保持具と針の自重が合わせて５０ｇとなる条件にて、２５℃の試料中に垂直に貫入させ、５秒間で針が貫入した深さ（ｍｍ）を１０倍した数値である。衝撃吸収材１の針入度が９０未満であると、衝撃吸収材１が硬質すぎて、曲げたり伸ばしたりしにくくなり、柔軟な変形に対応しにくくなる。衝撃吸収材１の針入度が１６０より大きいと、衝撃吸収材１が軟質すぎて、他部材への貼り付けしにくくなるなどの取扱性が低下する。衝撃吸収材１の上記条件の針入度が１００以上１３５以下の範囲であることが好ましく、１１０以上１３５以下の範囲が更に好ましい。

　衝撃吸収材１は、衝撃吸収率が２０％以上である。この衝撃吸収率は以下のようにして測定される。神栄テストマシナリー製の振子式衝撃試験装置ＰＳＴ－３００を用いてＪＩＳＣ６００６８－２－２７に準拠し、振り子角度１８°での衝撃加速度を測定したうえで、次の式により衝撃吸収率を算出した。

　衝撃吸収率（％）＝（１－（衝撃吸収材付きの試験片の衝撃加速度）／（ＰＣ板単体の衝撃加速度））×１００
　衝撃加速度を測定するための試験片は、厚みが１．０ｍｍのポリカーボネートの板（ＰＣ板）４００に衝撃吸収材１を貼り合わせ、さらにその上にΦ１６ｍｍ（＝直径１６ｍｍ）、厚みが４ｍｍの金属円柱４０１を貼り合わせて作製した。この試験片を図３に模式的に示す。

　衝撃吸収材１の衝撃吸収率が２５％以上であることが好ましい。また、衝撃吸収材１の衝撃吸収率は高いほうが好ましいので、その上限は１００％であるが、現状で得られる衝撃吸収材１の衝撃吸収率の上限は８５％である。

　（フィラー）
　衝撃吸収材１は、シリコーン組成物２の１００質量部に対して、樹脂からなるフィラー５を０．５質量部以上５０質量部以下含有することが好ましい。フィラー５を含有することによって、衝撃吸収材１は、その針入度が９０以上となって、軟質性が高くなり、形状維持や取扱性が低下しにくくなる。フィラー５の含有量は、シリコーン組成物２の１００質量部に対して、０．５質量部未満の場合には、衝撃吸収材１の形状が維持しにくくなり、５０質量部を超えると、衝撃吸収材１の光の透過率が高くなりやすくなる。フィラー５の含有量は、シリコーン組成物２の１００質量部に対して、１０質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。

　フィラー５は、粒子状であることが好ましく、長径が５μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。本開示において、「長径」とは、粒子状のフィラー５の断面の最も長い部分の直径である。

　フィラー５には、例えば、シリコーン系微粒子またはアクリル系微粒子などが使用できる。この場合、フィラー５にはシリコーン系樹脂またはアクリル系樹脂が含まれる。フィラー５は、樹脂を含んで形成されていればよい。すなわち、フィラー５は樹脂のみで形成されていても良いし、樹脂に他の無機材料等が含まれていても良い。

　（衝撃吸収材の使用）
　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、他の部材に貼り付けて使用される。この場合、衝撃吸収材１は粘着性を有しているので、他の部材の表面に衝撃吸収材１の表面を接触させて貼り付けることが可能である。ただし、他の部材へ衝撃吸収材１を強固に貼り付けたい場合は、接着剤や粘着剤を併用してもよい。

　他の部材としては、衝撃が加わると破損しやすい部材であり、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネルが例示される。衝撃吸収材１は表示パネルの裏面（文字や画像が表示される側と反対側の面）に貼り付けられる。表示パネルとしては、フレキシブル有機液晶ディスプレイ（ＯＬＣＤ）、電子ペーパー（Ｅ　Ｐａｐｅｒ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）、量子ドットディスプレイ（ＱＬＥＤ）、マイクロＬＥＤディスプレイ（μＬＥＤ）が例示される。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、フォルダブル端末などの可撓性を有するディスプレイに好適に使用できる。可撓性を有するディスプレイは、その背面に、シート状の衝撃吸収材が設けられており、その衝撃吸収材の衝撃特性が小さいと、落下時の衝突により、ディスプレイが破壊することがある。スマートフォンの製造メーカー等において、フォルダブル機能を進化させるため、ディスプレイの構造をよりシンプルにして薄膜化することが検討されている。従って、このような用途において、衝撃吸収材で求められる衝撃特性の水準が、より高くなってきている。そのような中、シリコーン組成物を使用した衝撃吸収材では、さらなる軟質化を達成するために、フィラー及び顔料等のバルクの凝集性の向上が課題となっていたが、本実施形態の衝撃吸収材１では、落下衝撃時に、表面への凹凸変形を抑制でき、かつ落下した際の衝撃エネルギーを吸収し、高い衝撃吸収性を有する衝撃吸収材とすることができた。さらに、本実施形態の衝撃吸収材１では、これまで同様、ディスプレイの照度が背面から漏れないようにするため、遮光性を有するものである。

　本実施形態に係る衝撃吸収材１は、従来技術よりも、薄く柔軟な可撓性をもち、軽量で折り畳むなどの機能を有し、遮光性も有する。よって、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネルに貼り付けた場合に、使用時は大画面でありながら、持ち運ぶときなどは折りたたんで小型になるというような光学表示セルを得ることも可能となる。

　例えば、従来では、衝撃吸収材として使用されているアクリルフォームなどは、発泡体であって、独立気泡を有しているため、遮光性を付与することが困難である。また従来からあるシリコーン組成物を使用した衝撃吸収材では、遮光性と衝撃性を有する場合もあるが、軟質化による衝撃吸収材の形状維持及び取扱性が問題となることがあり、針入度に上限を設けていた。すなわち、衝撃吸収材のさらなる柔軟化が困難なため、衝撃吸収性の向上に限界があった。そこで、本実施形態では、例えば、シリコーン組成物の主剤と硬化剤の配合量のバランスで、針入度を高め（軟質化させる）、衝撃吸収性の向上を図っている。また本実施形態の衝撃吸収材では、長径が５～２５μｍのフィラーを０．５～５０質量％でシリコーン組成物に添加することで、衝撃吸収材が軟質化しすぎないように抑制している。

　（実施例１）
　シリコーン組成物としては、信越化学工業株式会社製の２液付加反応型シリコーンゲル（型式：Ｘ３２－３４４３）を使用した。このシリコーン組成物の原料となり得るシリコーン化合物は、主剤（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とを含んでおり、主剤（Ａ）に対する硬化剤（Ｂ）の配合割合が少ないほど、得られるシリコーン組成物の針入度が大きくなる（すなわち、柔らかくなる）。

　絶縁無機黒色顔料としては、三菱マテリアル株式会社製の品番１３Ｍ－Ｃを使用した。

　フィラーとしては、積水化成株式会社製の品番ＡＦＸ－８（平均粒径８μｍ）、ＡＦＸ－１５（平均粒径１５μｍ）、ＡＦＸ－３０（平均粒径３０μｍ）を使用した。このフィラーに含まれる樹脂は架橋ポリアクリル酸エステルである。

　表１に示す配合量により、これらの材料を混合及び混練し、押出成形によりシート状に成形し、この後、乾燥及び硬化させることによってシリコーン組成物を形成し、厚み２００μｍの衝撃吸収材を形成した。

　（実施例２～８、比較例１～４）
　表１に示すように、実施例１において、使用する材料の配合量を変更し、物性の異なる複数種類の衝撃吸収材を形成した。

　（物性）
　上記の各実施例及び各比較例について、ガラス板に対する粘着力、波長が３００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の光の透過率、ＪＩＳ　Ｋ　２２０７に準拠した２５℃における針入度、衝撃吸収率を測定した。なお、透過率は、日本分光社製の分光光度計Ｖ－６５０を用いて測定した。

　本開示の衝撃吸収材には、裁断やラミネートなどの加工が実施される観点から、実施例及び比較例の加工のしやすさとして、取扱性を評価した。取扱性は、１５ｃｍ x １５ｃｍにカットした衝撃吸収材を、２０ｃｍ x ２０ｃｍのガラス板に貼合した際の、衝撃吸収材の外観状態を目視で観察し、以下のように評価した。

　ＯＫ：衝撃吸収材が、一部でも破断することなく、且つ衝撃吸収材の端部が、１ｃｍ以上変形せず、ガラスに貼合されている状態。

　ＮＧ：衝撃吸収材が、一部でも破断している、または衝撃吸収材の端部が、１ｃｍ以上変形し、ガラスに貼合されている状態。

　また、本開示の衝撃吸収材の常温保管性を、以下のように判定した。

　ＯＫ：常温で６ヶ月間保管した後に、保管前と比較して、性状がほとんど変化していないものである。

　ＮＧ：常温で６ヶ月間保管した後に、保管前と比較して、使用上問題が生じる程度の性状変化があったものである。

　１　衝撃吸収材
　２　シリコーン組成物
　３　絶縁無機黒色顔料

Claims

　粘着性および応力緩和性を有するシリコーン組成物中に、絶縁無機黒色顔料が含有され、
　ガラス板に対する粘着力が２Ｎ／２０ｍｍ以上であり、
　波長が３００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の光の透過率が０．６％以下であり、
　ＪＩＳ　Ｋ　２２０７に準拠した２５℃における針入度が９０以上１６０以下であり、
　衝撃吸収率が２０％以上である、
　衝撃吸収材。
　前記シリコーン組成物の１００質量部に対して、樹脂を含むフィラーを０．５質量部以上５０質量部以下含有する、
　請求項１に記載の衝撃吸収材。
　前記フィラーの長径が５μｍ以上２５μｍ以下である、
　請求項２に記載の衝撃吸収材。
　厚みが８０μｍ以上５００μｍ以下である、
　請求項１から３のいずれか１項に記載の衝撃吸収材。
　前記シリコーン組成物の１００質量部に対して、前記絶縁無機黒色顔料の含有量が５質量部以上４０質量部以下である、
　請求項１から４のいずれか１項に記載の衝撃吸収材。
　表示パネルの遮光及び衝撃吸収のために使用される、
　請求項１から５のいずれか１項に記載の衝撃吸収材。