JP4878869B2 - 発泡部材、発泡部材積層体及び発泡部材が用いられた電気・電子機器類 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、さらに、リワーク性が優れている発泡部材、発泡部材積層体及び発泡部材が用いられた電気・電子機器類を提供することにある。
本発明の発泡部材は、熱可塑性樹脂に、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成された熱可塑性樹脂発泡体による熱可塑性樹脂発泡体層を有しており、前記熱可塑性樹脂発泡体層の少なくとも一方の面に、熱可塑性ポリエステル系樹脂層及び/又は熱可塑性エラストマー樹脂層を有している。このように、熱可塑性樹脂発泡体層の少なくとも一方の面(片面又は両面)に、熱可塑性ポリエステル系樹脂層及び/又は熱可塑性エラストマー樹脂層を設けることにより、熱可塑性樹脂発泡体層の特性(例えば、伸長性、柔軟性など)に影響を与えずに、熱可塑性樹脂発泡体層の表面の強度を効果的に高めることができる。そのため、発泡部材は、キャリアテープに貼着させた状態で各種加工が施された後、キャリアテープから剥離させても[特に、高速(例えば、剥離速度が10m/minで)で剥離させても]、発泡部材の発泡体層中で破壊が生じるフォーム破壊を生じさせることなく、容易に剥離させることができる。
熱可塑性樹脂発泡体層上に形成される熱可塑性ポリエステル系樹脂層は、熱可塑性ポリエステル系樹脂により形成された層であれば特に制限されない。熱可塑性ポリエステル系樹脂層を構成する熱可塑性ポリエステル系樹脂としては、ポリオール成分と、ポリカルボン酸成分との反応(重縮合)によるエステル結合部位を有する樹脂であれば特に制限されない。ポリオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,3−トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,3,5−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール、1,18−オクタデカンジオール、ダイマージオール等の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールS、ビスフェノールSのエチレンオキシド付加物、キシリレンジオール、ナフタレンジオール等の芳香族ジオール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のエーテルグリコールなどのジオール成分などが挙げられる。なお、ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオールや、ポリエステルポリオールなどのポリマー形態のポリオール成分であってもよい。前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環重合させたポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびこれらを共重合させたコポリエーテル等のポリエーテルジオールなどが挙げられる。さらに、ポリオール成分としては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールも用いることができる。
熱可塑性エラストマー樹脂層は、熱可塑性エラストマー樹脂により形成された層であれば特に制限されない。熱可塑性エラストマー樹脂層を構成する熱可塑性エラストマー樹脂としては、公知の熱可塑性エラストマー樹脂の中から適宜選択することができる。熱可塑性エラストマー樹脂は、通常、ハードセグメント部と、ソフトセグメント部とにより構成されている。具体的には、例えば、熱可塑性エラストマー樹脂が、スチレン−イソプレン−スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂である場合、スチレン−イソプレン−スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂中のスチレン成分による繰り返し単位(モノマー単位又は構成単位)がハードセグメント部に相当しており、イソプレン成分による繰り返し単位がソフトセグメント部に相当している。本発明では、熱可塑性エラストマー樹脂におけるハードセグメント部とソフトセグメント部との割合としては、特に制限されないが、熱可塑性エラストマー樹脂中のハードセグメント部の含有比率としては、50モル%未満であることが好ましく、特に30モル%未満であることが好適である。熱可塑性エラストマー樹脂として、ハードセグメント部の含有比率が50モル%未満の熱可塑性エラストマー樹脂を用いることにより、発泡部材中の熱可塑性樹脂発泡体層の伸びや柔軟性への悪影響を有効に抑制又は防止することができる。
熱可塑性樹脂発泡体層は、熱可塑性樹脂に、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成された熱可塑性樹脂発泡体により構成されている。なお、物理的発泡方法(物理的方法による発泡方法)では、発泡剤として用いられる物質の可燃性や毒性、及びオゾン層破壊などの環境への影響が懸念されるが、不活性ガスを用いた発泡方法は、このような発泡剤を使用しない点で、環境に配慮した方法である。また、化学的発泡方法(化学的方法による発泡方法)では、発泡ガスの残渣が発泡体中に残存するため、特に低汚染性の要求が高い電子機器用途においては、腐食性ガスやガス中の不純物による汚染が問題となる場合があるが、不活性ガスを用いた発泡方法では、このような不純物等のないクリーンな発泡体を得ることができる。さらに、物理的発泡方法及び化学的発泡方法では、いずれにおいても微細な気泡構造を形成することは難しく、特に300μm以下の微細気泡を形成することは極めて困難であるといわれている。
本発明の発泡部材積層体は、発泡部材がキャリアテープにより保持された構成を有しており、発泡部材として前記発泡部材が用いられており、且つ発泡部材がキャリアテープに、発泡部材の熱可塑性ポリエステル系樹脂層又は熱可塑性エラストマー樹脂層の表面と、キャリアテープの粘着面とが接触する形態で貼着された構成を有している。このように、発泡部材積層体は、発泡部材がキャリアテープの粘着面に貼着された構成を有しているので、発泡部材を、キャリアテープ上に粘着面に貼着させた状態で、加工や搬送等を行うことができ、しかも、発泡部材の熱可塑性ポリエステル系樹脂層又は熱可塑性エラストマー樹脂層の表面がキャリアテープの粘着面に貼着されているので、発泡部材を使用する際には、フォーム破壊を抑制又は防止して、発泡部材をキャリアテープより容易に剥離させることができる。
本発明の電気・電子機器類は、発泡部材が用いられた構成を有しており、発泡部材として前記発泡部材が用いられている。電気・電子機器類において、発泡部材としては、例えば、防塵材(シール材)として用いることができる。このような電気・電子機器類としては、通常、電気・電子機器用の部材又は部品が、発泡部材を介して所定の部位に取り付けられた(装着された)構成を有している。具体的には、電気・電子機器類としては、光学部材又は部品としての液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置(特に、小型の画像表示部材が光学部材として装着されている画像表示装置)や、カメラやレンズ(特に、小型のカメラ又はレンズ)が、発泡部材を介して装着された構成を有している電気・電子機器類(例えば、いわゆる「携帯電話」や「携帯情報端末」等の移動体通信の装置など)が挙げられる。このような電気・電子機器類は、従来より薄型化の製品であってもよく、その厚みや形状などは特に制限されない。
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.35g/10min]:45重量部と、ポリオレフィン系エラストマー(MFR:6g/10min;JIS A硬度が79°):55重量部と、パウダー状の難燃剤として水酸化マグネシウム(平均粒子径:0.7μm):120重量部とを、日本製鋼所(JSW)社製の二軸混練機にて、200℃の温度で混練した後、ストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断して成形した。このペレットを、日本製鋼所社製の単軸押出機に投入し、220℃の雰囲気中、22(注入後19)MPa/cm2の圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスを十分飽和させた後、発泡に適した温度まで冷却後、ダイから押出して、発泡体(発泡構造体)を得た。この発泡体において、見掛け密度は0.12g/cm3であり、厚みは1.5mmであった。そして、この発泡体をスライスして、厚さが0.5mmの発泡体(「発泡構造体A」と称する場合がある)を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン29SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:64℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で6g/m2となる塗布量で塗布し、その後、110℃で3分間、加熱乾燥して、発泡構造体の表面に熱可塑性ポリエステル系樹脂層(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン29SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:64℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で10g/m2となる塗布量で塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン29SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:64℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で17g/m2となる塗布量で塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン30SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:9℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で15g/m2となる塗布量で塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン30SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:9℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、さらに、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業社製)を、熱可塑性ポリエステル系樹脂100重量部に対して1重量部の割合で加えた後、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で12g/m2となる塗布量で塗布し、その後、110℃で3分間、加熱乾燥し、さらに、50℃で、2日間エージングして、発泡構造体の表面に熱可塑性ポリエステル系樹脂層(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン30SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:9℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、さらに、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業社製)を、熱可塑性ポリエステル系樹脂100重量部に対して3重量部の割合で加えた後、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で14g/m2となる塗布量で塗布したこと以外は、実施例5と同様にして、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロン30SS」東洋紡社製;ガラス転移温度:9℃、固形分濃度:30重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、さらに、架橋剤として商品名「コロネートL」(日本ポリウレタン工業社製)を、熱可塑性ポリエステル系樹脂100重量部に対して5重量部の割合で加えた後、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で18g/m2となる塗布量で塗布したこと以外は、実施例5と同様にして、発泡部材を得た。
熱可塑性ポリエステル系樹脂(商品名「バイロンGK−110」東洋紡社製;ガラス転移温度:42℃、固形分濃度:100重量%)に、トルエン/メチルエチルケトン(重量比:前者/後者=80/20)の混合溶剤を加えて、固形分濃度を25重量%に希釈し、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で10g/m2となる塗布量で塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、発泡部材を得た。
熱可塑性エラストマー樹脂(商品名「SIS5405」JSR社製;スチレン−イソプレン−スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂;スチレン成分の含有比率:18モル%)に、トルエン溶剤を加えて、固形分濃度を20重量%に希釈し、メイヤバーにより発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で15g/m2となる塗布量で塗布し、その後、80℃で3分間、加熱乾燥して、発泡構造体の表面に熱可塑性エラストマー樹脂層(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
熱可塑性エラストマー樹脂として、商品名「SIS5405」(JSR社製)に代えて、商品名「SIS5002」(JSR社製;スチレン−イソプレン−スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂;スチレン成分の含有比率:22モル%)を用いたこと以外は、実施例9と同様にして、発泡構造体の表面に熱可塑性エラストマー樹脂層(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
熱可塑性エラストマー樹脂として、商品名「SIS5405」(JSR社製)に代えて、商品名「セプトン2104」(クラレ社製;スチレン−イソプレン−スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂;スチレン成分の含有比率:65モル%)を用いたこと以外は、実施例9と同様にして、発泡構造体の表面に熱可塑性エラストマー樹脂層(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
発泡構造体Aをそのまま発泡部材として用いた。
酢酸ビニル系樹脂エマルジョン(商品名「C−965」日本カーバイド社製)を、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で20g/m2となる塗布量で塗布し、その後、110℃で3分間、加熱乾燥して、発泡構造体の表面に酢酸ビニル系樹脂層(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
酢酸ビニル系エマルジョン樹脂(商品名「ニカゾールTS−824」日本カーバード工業社製)を、発泡構造体Aの一方の表面に、乾燥重量(固形分重量)で15g/m2となる塗布量で塗布し、その後、110℃で3分間、加熱乾燥して、発泡構造体の表面に酢酸ビニル系エマルジョン樹脂(コート層)を形成して、発泡部材を得た。
実施例1〜11及び比較例1〜3に係る発泡部材について、接着力を、下記の接着力の測定方法により測定するとともに、実施例4〜7及び実施例9〜11に係る発泡部材について、リワーク性を、下記のリワーク性の評価方法により評価した。
23±2℃、50±5RH%の雰囲気にて、各測定材料を24時間以上保管した後(前処理条件:JIS Z 0237に準じる)、同雰囲気にて、30mm×120mmの発泡部材用キャリアテープ(商品名「ECT−755」日東電工社製)に、20mm×120mmの発泡部材を2kgのローラーで1往復させる方法で圧着し、約30分放置して評価用サンプルを作製した。発泡部材用キャリアテープを、測定時に支持板(例えば、厚さ2mmのベークライト板など)から浮き、剥がれがないように強粘着力用両面粘着テープ(商品名「No.500」日東電工社製)を介して支持板に貼り付け、発泡部材を剥離させる際に要する力を、温度:23±2℃、湿度:50±5RH%、剥離角度:180度にて、引張速度:10m/min(高速剥離)、0.3m/min(低速剥離)の各条件で測定し、粘着力(N/20mm)を求めるとともに、剥離させた際の剥離状態を目視で確認した。なお、高速剥離(引張速度:10m/min)での粘着力(接着力)の評価は、高速剥離試験機(テスター産業社製)を用い、また、低速剥離(0.3m/min)での粘着力(接着力)の評価は、万能引張圧縮試験機(商品名「TCM−1kN B」ミネベア社製)を用いた。測定結果は、表1の「高速剥離」、「低速剥離」の欄に、それぞれ示した。表1において、剥離状態における「界面」とは、発泡部材と発泡部材用キャリアテープとの界面で剥離が生じていることを示しており、また、「フォーム」とは、発泡部材の発泡構造体A中で剥離が生じている(すなわち、フォーム破壊が生じている)ことを示している。
各種被着体(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体製板、アクリル系樹脂製板、ガラス板、ステンレス板)に対し、発泡部材のコート層(比較例1に係る発泡部材の場合は、いずれかの面)が被着体に対して接するように、発泡部材を配置し、発泡部材を50%の厚みになるように圧縮した状態で、50℃で7日間保持した。その後、室温まで冷却した後、手作業にて、各被着体より発泡部材を剥離させ、剥離させた際の剥離状態を目視で観察し、下記の評価基準により、リワーク性を評価した。なお、評価結果は、表2に示した。具体的には、被着体がアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体製板である場合は表2の「ABS」の欄に、被着体がアクリル系樹脂製板である場合は表2の「アクリル」の欄に、被着体がガラス製板である場合は表2の「ガラス」の欄に、被着体がステンレス製板である場合は表2の「SUS」の欄に、それぞれ示した。
リワーク性の評価基準
○:発泡部材と被着体との界面で剥離している。
△:被着体の表面に、発泡部材のコート層又は発泡構造体Aの一部が付着して残存している。
×:発泡部材の発泡構造体A中で剥離が生じている
Claims (1)
- 発泡部材がキャリアテープにより保持された構成を有する発泡部材積層体であって、発泡部材として熱可塑性樹脂に、高圧の不活性ガスを含浸させた後、減圧する工程を経て形成された熱可塑性樹脂発泡体による熱可塑性樹脂発泡体層を有する発泡部材であって、熱可塑性樹脂発泡体層の少なくとも一方の面に、熱可塑性ポリエステル系樹脂層又は熱可塑性エラストマー樹脂層を有していることを特徴とする発泡部材が用いられており、且つ発泡部材がキャリアテープに、発泡部材の熱可塑性ポリエステル系樹脂層又は熱可塑性エラストマー樹脂層の表面と、キャリアテープの粘着面とが接触する形態で貼着された構成を有している発泡部材積層体であって、前記熱可塑性ポリエステル系樹脂層が、
脂肪族ジオール;脂環式ジオール;芳香族ジオール;エーテルグリコール;ポリエーテルポリオール;ポリエステルポリオール;グリセリン;トリメチロールプロパン;1,2,4−ブタントリオール;1,2,5−ペンタントリオール;1,2,6−ヘキサントリオール;ペンタエリスリトール;ジペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも一種のポリオール成分と、
芳香族ジカルボン酸;脂肪族ジカルボン酸;脂環式ジカルボン酸;1,2,4−ブタントリカルボン酸;1,2,5−ヘキサントリカルボン酸;1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸;トリメリット酸;ピロメリット酸;これらのカルボン酸の酸無水物;およびこれらのカルボン酸の低級アルキルエステルから選ばれる少なくとも一種のポリカルボン酸成分との反応によるエステル結合部位を有する熱可塑性ポリエステル系樹脂により形成された層であることを特徴とする発泡部材積層体。
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