JP2016092193A - 貼着型導電性緩衝材 - Google Patents

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Shu Sasaki
集 佐々木
齋藤 誠
Makoto Saito
誠 齋藤
清明 児玉
Kiyoaki Kodama
清明 児玉
藤田 雅人
Masato Fujita
雅人 藤田
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Abstract

【課題】導電性、電磁波シールド性及び緩衝性に優れた導電性緩衝材の提供。
【解決手段】本発明の貼着型導電性緩衝材1は、導電性樹脂発泡体層2と、導電性基材層4、及び前記導電性基材層4の片面側に形成され被着体に貼り付けられる貼付面5aを含む導電性貼付層5を有する導電性複合層3と、前記導電性樹脂発泡体層2と前記導電性複合層3との間に介在される導電性中間層7とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、貼着型導電性緩衝材に関する。
表示装置の入力デバイスとして、タッチパネルが汎用されている。タッチパネルとしては、静電容量方式、抵抗膜方式等の動作原理の異なる様々な方式のものが知られている。そのため、表示装置の用途やコスト等に応じて、タッチパネルの方式が選定されている。
例えば、静電容量方式のタッチパネルは、応答速度、精度等に優れており、近年、表示装置の入力デバイスとして、多く採用されている。
ところで、静電容量方式のタッチパネルでは、タッチパネルに静電気が蓄積すると、誤入力が生じる虞があるため、静電気を効率的にタッチパネルから除去する必要がある。そのため、この種のタッチパネルを備えた表示装置では、特許文献1に示されるような導電材を利用して、タッチパネルの接地が試みられている。
なお、特許文献1に記載の導電材は、タッチパネルの静電気除去のみならず、電磁波シールドとしても機能する。また、前記導電材は、導電性の樹脂発泡体からなり、柔軟性も兼ね備えているため、表示装置内の部品間に介在されて緩衝シール材としても機能する。
また、特許文献2には、導電性及び柔軟性を備えた部材(ガスケット)として、導電性のシート状の基材に、柔軟性及び導電性を有するシート状の多孔質体を積層した部材(ガスケット)が示されている。
特開2010−229398号公報 特開2012−104714号公報
近年、従来の導電材よりも、優れた導電性、電磁波シールド性及び緩衝性を備えた新たな部材が求められている。
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、導電性、電磁波シールド性及び緩衝性に優れた導電性緩衝材を提供することを目的とする。
本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、導電性樹脂発泡体層と、導電性基材層、及び前記導電性基材層の片面側に形成され被着体に貼り付けられる貼付面を含む導電性貼付層を有する導電性複合層と、前記導電性樹脂発泡体層と前記導電性複合層との間に介在される導電性中間層とを備える貼着型導電性緩衝材が、導電性、電磁波シールド性及び緩衝性に優れることを見出し、本発明の完成に至った。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性複合層は、前記導電性基材層として、導電性不織布又は金属箔を有してもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性複合層は、前記導電性基材層として金属箔を有し、かつ前記導電性貼付層として前記金属箔の片面側に形成される粘着剤層を有し、前記導電性基材層は、前記金属箔の一部からなり前記粘着剤層を貫通する端子部を含むものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性中間層は、粘着剤と、導電性フィラーとを含むものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡体層は、体積抵抗率が1010Ω・cm以下で、かつ50%圧縮時の対反発荷重が5N/cm以下であるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡体層の表面抵抗率が、1010Ω/□以下であるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡体層の発泡倍率が、9倍以上であるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡体層の見掛け密度が、0.01〜0.15g/cmであるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡体層の平均セル径が、10〜250μmであるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡体層が、樹脂及び導電性物質を含む樹脂組成物から形成されるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性物質が、カーボン系フィラーであるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記樹脂が、熱可塑性樹脂であるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡層が、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、前記カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/g以上であり、前記カーボン系フィラーの添加量が前記熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部であり、平均セル径が10〜250μmであり、見掛け密度が0.01〜0.15g/cmであるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡層が、独立気泡構造又は半連続独立気泡構造を有しているものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡層が、樹脂及び導電性物質を含む樹脂組成物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るものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性樹脂発泡層が、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、前記カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/g以上であり、前記カーボン系フィラーの添加量が前記熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である樹脂組成物に、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るものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、不活性ガスが、二酸化炭素であるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、不活性ガスが、超臨界状態であるものであってもよい。
前記貼着型導電性緩衝材において、前記導電性複合層が、前記導電性樹脂発泡体層よりも外側にはみ出した状態となっているものであってもよい。
本発明によれば、導電性、電磁波シールド性及び緩衝性に優れた導電性緩衝材を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る貼着型導電性緩衝材の構成を模式的に表した断面図 PETテープを貼付した上部電極の概略断面図 導電性基材層側から見た導電性複合層の平面図 他の実施形態における導電性複合層の断面図 他の実施形態における導電性複合層の断面図 貼着型導電性緩衝材を適用した液晶表示装置の概略構成を模式的に表した断面図 液晶表示装置に用いられる貼着型導電性緩衝材の平面図 抵抗値の測定方法(貼付面積:50mm×50mm)を示す概略図 衝撃吸収率の測定方法を説明する説明図
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る貼着型導電性緩衝材1の構成を模式的に表した断面図である。図1に示されるように、貼着型導電性緩衝材1は、主として、導電性樹脂発泡体層2と、導電性複合層3と、導電性樹脂発泡体層2と導電性複合層3との間に介在される導電性中間層7とを備えている。また、導電性複合層3は、導電性基材層4と、導電性基材層4の片面側に形成され被着体に貼り付けられる貼付面5aを含む導電性貼付層5とを有する。なお、本実施形態では、使用前(被着体に貼り付けられる前)の状態において、導電性貼付層5の貼付面5aを覆うように、剥離ライナー8が貼り付けられている。
本実施形態の貼着型導電性緩衝材1は、更に、本発明の目的を損なわない限り、他の層(例えば、中間層、下塗り層、ラミネート層)を備えてもよい。以下、貼着型導電性緩衝材1を構成する各部分等について説明する。
(導電性樹脂発泡体層)
本実施形態の導電性樹脂発泡体層2は、以下に示される導電性樹脂発泡体からなる。
導電性樹脂発泡体は、体積抵抗率が1010Ω・cm以下であり、かつ初期厚さの50%に圧縮したときの対反発荷重(50%圧縮時の対反発荷重、50%圧縮荷重)が5N/cm以下である構成を有しており、導電性や柔軟性等に優れている。
導電性樹脂発泡体の体積抵抗率は、1010Ω・cm以下であり、好ましくは10Ω・cm以下であり、さらに好ましくは10Ω・cm以下である。なお、導電性樹脂発泡体の体積抵抗率は、JIS K 6271に記載されている二重リング電極法に基づいて測定される。
導電性樹脂発泡体の50%圧縮時の対反発荷重は、微小なクリアランスへの適用を可能にする観点等から、5N/cm以下であり、好ましくは4N/cm以下であり、さらに好ましくは3N/cm以下である。なお、導電性樹脂発泡体の50%圧縮時の対反発荷重は、JIS K 6767に記載されている圧縮硬さ測定法に準じて測定される。
例えば、導電性樹脂発泡体の50%圧縮時の対反発荷重が4N/cm以下であると、凹凸面への追従性が非常に良くなり、特に凹凸高さの大きい凹凸面(例えば、0.05〜0.20mmの凹凸高さを有する凹凸面)を有する電子部品の接地用途等に好適に用いることができる。
特に、導電性樹脂発泡体は、圧縮した場合でも段差部において段差に良好に追従して導電性を発揮するようにする観点等から、下記で定義する圧縮抵抗率が、10Ω・cm以下(より好ましくは10Ω・cm以下)であることが好ましい。
圧縮抵抗率は、下記の導電性樹脂発泡体を、下記の段差を有する上部電極と下記の下部電極との間に、上部電極の段差面が導電性樹脂発泡体と接する形態で挟み、導電性樹脂発泡体を上部から厚さ方向に5%圧縮した場合(圧縮率5%)の体積抵抗率のことである。
導電性樹脂発泡体:たて25mm、よこ25mm、厚さ1mmのシート状の導電性樹脂発泡体
段差を有する上部電極:たて25mm、よこ25mmの電極に、たて25mm、よこ7.5mm、厚さ0.1mmのPETテープを電極両端にそれぞれ貼付することにより得られ、導電性樹脂発泡体と接する側に、たて25mm、よこ10mm、高さ0.1mmの凹部を有する。
下部電極:たて25mm、よこ25mmの表面が平滑な電極
なお、図2には、段差を有する上部電極の一例の概略断面図が示されている。
導電性樹脂発泡体は、1010Ω・cm以下の体積抵抗率を有するともに、1010Ω/□以下(好ましくは10Ω/□以下、さらに好ましくは10Ω/□以下)の表面抵抗率を有することが好ましい。
導電性樹脂発泡体の見掛け密度は、柔軟性を高める観点等より、0.15g/cm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.10g/cm以下であり、さらにより好ましくは0.07g/cm以下である。一方、優れた導電性を確保する観点等から、見掛け密度は0.01g/cm以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.02g/cm以上である。
導電性樹脂発泡体の発泡倍率は、柔軟性や衝撃吸収性の観点等より、9倍以上(例えば9倍〜50倍)であることが好ましく、さらに好ましくは15倍以上(例えば15倍〜30倍)である。発泡倍率がこのような範囲であると、導電性樹脂発泡体において十分な柔軟性や衝撃吸収性が得られると共に、強度低下が抑制される。
導電性樹脂発泡体の発泡倍率は、下記の式より算出される。
発泡倍率(倍)=(発泡前の密度)/(発泡後の密度)
なお、発泡前の密度は、例えば、未発泡成形物の密度や、樹脂組成物を溶融してから、溶融した樹脂に不活性ガスを含浸させて導電性樹脂発泡体を形成する場合の発泡前の樹脂組成物の密度に相当する。また、発泡後の密度は、上記の導電性樹脂発泡体の見掛け密度に相当する。
導電性樹脂発泡体の平均セル径(平均気泡径)の上限は、薄層加工を可能として微小なクリアランスへの適用性を向上させる観点や、防塵性を向上させる観点等より、250μmが好ましく、好ましくは200μm以下であり、さらに好ましくは100μm以下であり、さらにより好ましくは80μm以下である。一方、平均セル径(平均気泡径)の下限は、優れた衝撃吸収性(クッション性)を得る観点等より、10μm以上が好ましく、さらに好ましくは15μm以上であり、さらにより好ましくは20μm以上である。
導電性樹脂発泡体からなる導電性樹脂発泡体層の厚みの上限は、薄層加工が容易であり、微小なクリアランスへの適用性を向上させる観点等より、2.0mm以下が好ましく、さらに好ましくは1.0mm以下であり、さらにより好ましくは0.5mm以下である。なお、導電性樹脂発泡体層の厚みの下限は、通常、0.2mm以上であり、好ましくは0.3mm以上である。
導電性樹脂発泡体の気泡構造は、導電パス(導電ネットワーク)の形成という点及び防塵性の観点等より、独立気泡構造又は半連続半独立気泡構造(独立気泡構造と半連続半独立気泡構造とが混在している気泡構造であり、その割合は特に制限されない)が好ましい。特に、導電性樹脂発泡体中に独立気泡構造部が50%以上(中でも80%以上、特に好ましくは90%以上)となっている気泡構造が好適である。
導電性樹脂発泡体の体積抵抗率や表面抵抗率は、樹脂を選択することや、導電性物質の種類や量を調整することにより、制御することができる。
本実施形態の導電性樹脂発泡体において、樹脂発泡体の50%圧縮時の対反発荷重、見掛け密度、発泡倍率、平均セル径、及び気泡構造は、樹脂の種類、発泡剤の種類、導電性物質やその他の添加剤の種類等に応じて、発泡成形する際の条件、例えば、ガス含浸工程における温度、圧力、時間、混合するガス量などの操作条件、減圧工程における減圧速度、温度、圧力などの操作条件、減圧後の加熱温度などを適宜選択、設定することにより調整することができる。
例えば、後述の、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/gであり、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100重量部に対して3〜20質量部である樹脂組成物を用いれば、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/gであり、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である導電性樹脂発泡体であって、体積抵抗率が1010Ω・cm以下であり、50%圧縮時の対反発荷重が5N/cm以下である導電性樹脂発泡体を得ることができる。
さらには、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である導電性樹脂発泡体であって、体積抵抗率が1010Ω・cm以下であり、50%圧縮時の対反発荷重が5N/cm以下であり、かつ表面抵抗率、発泡倍率、見掛け密度、圧縮抵抗率、平均セル径などを少なくとも1つ以上制御した導電性樹脂発泡体を得ることができる。
例えば、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/gであり、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である導電性樹脂発泡体であって、体積抵抗率が1010Ω・cm以下であり、50%圧縮時の対反発荷重が5N/cm以下であり、平均セル径が10〜250μmであり、見掛け密度が0.01〜0.15g/cmである導電性樹脂発泡体等が挙げられる。
導電性樹脂発泡体は、柔軟性及び導電性を兼ね備え、高発泡かつ軽量である。さらに、微小なクリアランスに対する追従性も有する。特に、導電性樹脂発泡体を圧縮しても柔軟性及び導電性を兼ね備える。例えば、厚さ方向に5%圧縮した場合であっても、段差に対して良好に追従でき、かつ低い体積抵抗率を発揮する。また、導電性樹脂発泡体は、さらに、微細なセル構造とすれば、形状加工性も兼ね備える。さらにまた、平均セル径を調整することにより、防塵性を特に向上させることができる。
導電性樹脂発泡体を形成するための樹脂組成物は、少なくとも樹脂及び導電性物質を含んでいる。
導電性樹脂発泡体の素材である樹脂としては、熱可塑性を示すポリマー(熱可塑性ポリマー)であって、高圧のガスを含浸可能なものであれば特に制限されない。このような熱可塑性ポリマーとしては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと他のエチレン性不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコール等)との共重合体等のオレフィン系重合体;ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)などのスチレン系重合体;6−ナイロン、66−ナイロン、12−ナイロンなどのポリアミド;ポリアミドイミド;ポリウレタン;ポリイミド;ポリエーテルイミド;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル;ポリフッ化ビニル;アルケニル芳香族樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ビスフェノールA系ポリカーボネートなどのポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンスルフィド等が挙げられる。
また、前記熱可塑性ポリマーには、常温ではゴムとしての性質を示し、高温では熱可塑性を示す熱可塑性エラストマーも含まれる。このような熱可塑性エラストマーとして、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、ポリイソブチレン、塩素化ポリエチレン等どのオレフィン系エラストマー;スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン共重合体、それらの水素添加物ポリマー等のスチレン系エラストマー;熱可塑性ポリエステル系エラストマー;熱可塑性ポリウレタン系エラストマー;熱可塑性アクリル系エラストマー等が挙げられる。これらの熱可塑性エラストマーは、例えば、ガラス転移温度が室温以下(例えば20℃以下)であるため、樹脂発泡体としたとき柔軟性及び形状追随性に著しく優れる。
熱可塑性ポリマーは単独で又は2種以上混合して使用できる。また、導電性樹脂発泡体の素材として、熱可塑性エラストマー、熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマー、熱可塑性エラストマーと熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマーとの混合物の何れを用いることもできる。
前記熱可塑性エラストマーと熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマーとの混合物として、例えば、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系エラストマーとポリプロピレン等のオレフィン系重合体との混合物などが挙げられる。熱可塑性エラストマーと熱可塑性エラストマー以外の熱可塑性ポリマーとの混合物を用いる場合、その混合比率は、例えば、前者/後者=1/99〜99/1程度(好ましくは10/90〜90/10程度、さらに好ましくは20/80〜80/20程度)である。
導電性物質は、樹脂組成物に必須の添加剤として含まれている。このため、本実施形態の導電性樹脂発泡体では、導電性物質が添加された樹脂組成物により形成されることにより、導電パスの形成、導電性の調整等がされている。なお、導電性物質は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
導電性物質としては、導電性樹脂発泡体中で導電パスを形成し、導電性樹脂発泡体の体積抵抗率を1010Ω・cm以下にするものである限り、特に制限されない。本実施形態の樹脂組成物としては、導電パスの形成しやすさ、導電性の調整しやすさ、特性安定性等の観点から、導電性物質としてカーボン系フィラーを必須の成分として含むことが好ましい。
なお、樹脂組成物には、任意の導電性物質として、金属系フィラーや下記その他のフィラーなどのカーボン系フィラー以外のフィラーが含まれていてもよい。
このような金属系フィラーとしては、例えば銅、銀、金、鉄、白金、ニッケル、アルミニウム等の純金属系フィラー;ステンレス、真鍮等の合金系フィラー;酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化銀、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム等の金属酸化物系フィラー等が挙げられる。また、その他のフィラーとしては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭酸塩、硫酸バリウム等の硫酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、ケイ酸及びその塩類、クレー、タルク、雲母(マイカ)、ベントナイト、シリカ、アルミニウムシリケート、バサルト繊維等が挙げられる。
樹脂組成物において、導電性物質として、必須成分としてのカーボン系フィラー、及び任意成分としてのカーボン系フィラー以外のフィラーが含まれている場合、カーボン系フィラーが、導電性物質総質量に対して、80質量%以上(好ましくは90質量%以上)占めること重要である。
カーボン系フィラーとしては、例えば炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛(グラファイト)、カーボンナノチューブ、フラーレン、活性炭等が挙げられる。
カーボン系フィラーの中でも、導電性樹脂発泡体中での導電パスの形成しやすさ、導電性の調整しやすさ、特性安定性等の観点から、いわゆる導電性カーボンブラックが好適である。導電性カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。中でも、導電性カーボンブラックとしては、ケッチェンブラックが好ましい。
導電性物質の構造としては、少量の添加で所望の導電性が得られること、導電性物質の添加質量が少ないと樹脂組成物の性能低下(例えば流動性の低下等)を抑制できること、及び表面積が大きいと、導電性物質同士が接触し易く、導電パスを形成し易いこと等から、BET比表面積が500m/g以上(好ましくは1000m/g以上)となる構造を有することが好ましい。
導電性物質の形状は、特に制限されず、例えば粉末状の不定形状、球状、棒状、短繊維状、板状、円筒形状(チューブ形状)等が挙げられる。なお、導電性物質の形状が円筒形状(チューブ形状)等であると、大きな比表面積が得やすい。
導電性物質は、中空構造を有していてもよい。中空構造を有していると、大きなBET比表面積を得やすい。
本実施形態では、中実構造を有する導電性物質と比較して、中空構造を有する導電性物質が好ましく用いられる。導電性樹脂発泡体中の導電パスの形成では、導電性物質の質量ではなく、導電性物質の表面積が大きな影響を及ぼす因子であり、中空構造を有する導電性物質は、中実構造を有する導電性物質と比較して、質量当たりの表面積を大きくすることができるためである。また、体積当たりの導電性物質の添加質量を抑えることができるので、樹脂組成物の性能低下を抑制できる。
導電性物質の表面形状は、特に制限されず、平滑であってもよく、凹凸を有していてもよい。導電性物質の表面形状が凹凸を有する形状や多孔質形状であると、大きな比表面積が得やすい。
導電性物質の添加量としては、特に制限されないが、樹脂100質量部に対して、3〜20質量部が好ましく、好ましくは5〜10質量部である。導電性物質の添加量がこのような範囲であると、十分な導電性能を得る事ができ、かつ樹脂組成物の流動性の低下を抑制し、高発泡な発泡体を得る事ができる。
本実施形態では、導電性物質の他に、必要に応じて、添加剤が添加されていてもよい。添加剤の種類は特に限定されず、発泡成形に通常使用される各種添加剤を用いることができる。このような添加剤として、例えば、気泡核剤、結晶核剤、可塑剤、滑剤、着色剤(顔料、染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、上記導電性物質を除いた充填剤、補強剤、難燃剤、帯電防止剤、界面活性剤、加硫剤、表面処理剤等が挙げられる。添加剤の添加量は、気泡の形成等を損なわない範囲で適宜選択でき、通常の樹脂の発泡・成形に用いられる添加量を採用できる。なお、添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
前記滑剤は樹脂の流動性を向上させるとともに、樹脂の熱劣化を抑制する作用を有する。前記滑剤としては、樹脂の流動性の向上に効果を示すものであれば特に制限されず、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス等の炭化水素系滑剤;ステアリン酸、ベヘニン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等の脂肪酸系滑剤;ステアリン酸ブチル、ステアリン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、硬化ヒマシ油、ステアリン酸ステアリル等のエステル系滑剤等が挙げられる。なお、このような滑剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
前記滑剤の添加量としては、例えば、樹脂100質量部に対して、0.5〜10質量部(好ましくは0.8〜8質量部、より好ましくは1〜6質量部)である。前記添加量がこのような範囲であると、流動性が高くなりすぎて発泡倍率が低下することが抑制され、かつ流動性の向上が図れ、発泡時の延伸性が低下して発泡倍率が低下することが抑制される。
また、前記収縮防止剤は、導電性樹脂発泡体の気泡膜の表面に分子膜を形成して発泡剤ガスの透過を効果的に抑制する作用を有する。前記収縮防止剤としては、発泡剤ガスの透過を抑制する効果を示すものであれば特に限定されず、例えば、脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸、ベヘニン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等の脂肪酸のアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、バリウム、亜鉛、鉛の塩等);脂肪酸アミド[脂肪酸の炭素数12〜38程度(好ましくは12〜22程度)の脂肪酸アミド(モノアミド、ビスアミドのいずれであってもよいが、微細セル構造を得るためにはビスアミドが好適に用いられる。)、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、ラウリン酸ビスアミド等]等が挙げられる。なお、このような収縮防止剤は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
収縮防止剤の添加量としては、例えば、樹脂100質量部に対して、0.5〜10質量部(好ましくは0.7〜8質量部、さらに好ましくは1〜6質量部)である。収縮防止剤の添加量がこのような範囲であると、セル成長過程におけるガス効率の低下を抑制して、発泡倍率の低下を抑制し、かつ十分な被膜を形成して発泡時におけるガス抜け発生を抑制し、発泡倍率の低下を抑制する。
なお、添加剤は、例えば前記滑剤と前記収縮防止剤を組み合わせて用いてもよい。例えば、ステアリン酸モノグリセリド等の滑剤と、エルカ酸アミド、ラウリン酸ビスアミド等の収縮防止剤を組み合わせて用いてもよい。
樹脂組成物は、公知・慣用の方法により得られる。例えば、樹脂組成物は、導電性樹脂発泡体の原料となる樹脂に、導電性物質、及び必要に応じて添加剤を添加して、混練することにより得られる。なお、混練の際には、加熱されてもよい。
1010Ω・cm以下の体積抵抗率、及び5N/cm以下の50%圧縮時の対反発荷重を満たす導電性樹脂発泡体の形成に用いられる樹脂組成物の具体的態様しては、例えば、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/gであり、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である樹脂組成物が挙げられる。
導電性樹脂発泡体を製造する方法としては、特に制限されず、例えば、物理的方法、化学的方法等の通常用いられる方法が挙げられる。一般的な物理的方法は、クロロフルオロカーボン類又は炭化水素類などの低沸点液体(発泡剤)を樹脂に分散させ、次に加熱し発泡剤を揮発することにより気泡を形成させる方法である。
なお、セル径が小さくかつセル密度の高い発泡体を容易に得ることができる等の観点より、発泡剤として高圧の不活性ガスを用いる方法が好ましい。
具体的には、導電性樹脂発泡体を、発泡剤として高圧の不活性ガスを用いる方法により樹脂組成物から形成する方法としては、例えば、樹脂に、不活性ガスを高圧下で含浸させるガス含浸工程、該工程後に圧力を低下させて樹脂を発泡させる減圧工程、及び必要に応じて加熱により気泡を成長させる加熱工程を経て形成する方法等が挙げられる。この場合、樹脂組成物を予め成形し未発泡成形物を得てから、該未発泡成形物を不活性ガスに含浸させてもよく、また、樹脂組成物を溶融してから、溶融した樹脂に不活性ガスを加圧状態下で含浸させた後、減圧の際に成形に付してもよい。これらの工程は、バッチ方式、連続方式の何れの方式で行ってもよい。
前記不活性ガスとしては、上記樹脂に対して不活性でありかつ含浸可能なものであれば特に制限されず、例えば、二酸化炭素、窒素ガス、空気等が挙げられる。これらのガスは混合して用いてもよい。これらのうち、導電性樹脂発泡体の素材として用いる樹脂への含浸量が多く、含浸速度の速い二酸化炭素が好適である。また、不純物の少ないクリーンな樹脂発泡体を得る観点からも二酸化炭素が好ましい。
また、樹脂に含浸させる際の不活性ガスは超臨界状態であるのが好ましい。超臨界状態では、樹脂へのガスの溶解度が増大し、高濃度の混入が可能である。また、含浸後の急激な圧力降下時には、前記のように高濃度であるため、気泡核の発生が多くなり、その気泡核が成長してできる気泡の密度が、気孔率が同じであっても、大きくなるため、微細な気泡を得ることができる。なお、二酸化炭素の臨界温度は31℃、臨界圧力は7.4MPaである。
バッチ方式によれば、例えば以下のようにして導電性樹脂発泡体を形成できる。すなわち、まず、単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して樹脂組成物を押し出すことにより、未発泡成形物(発泡体成形用樹脂シート等)を形成する。或いは、ローラ、カム、ニーダ、バンバリ型の羽根を設けた混練機を使用して、樹脂組成物を均一に混練しておき、これを熱板のプレス機を用いてプレス成形し、未発泡成形物(発泡体成形用樹脂シート等)を形成する。そして、得られた未発泡成形物を耐圧容器中に入れ、高圧の不活性ガスを導入し、該不活性ガスを未発泡成形物中に含浸させる。この場合、未発泡成形物の形状は特に限定されず、ロール状、板状等の何れであってもよい。また、高圧の不活性ガスの導入は連続的に行ってもよく不連続的に行ってもよい。十分に高圧の不活性ガスを含浸させた時点で圧力を解放し(通常、大気圧まで)、樹脂中に気泡核を発生させる。気泡核はそのまま室温で成長させてもよく、また、必要に応じて加熱することによって成長させてもよい。加熱の方法としては、ウォーターバス、オイルバス、熱ロール、熱風オーブン、遠赤外線、近赤外線、マイクロ波などの公知乃至慣用の方法を採用できる。このようにして気泡を成長させた後、冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化する。
一方、連続方式によれば、例えば以下のようにして導電性樹脂発泡体を形成できる。すなわち、樹脂組成物を単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用して混練しながら高圧の不活性ガスを注入し、十分にガスを樹脂中に含浸させた後、押し出して圧力を解放し(通常、大気圧まで)、発泡と成形とを同時に行い、場合によっては加熱することにより気泡を成長させる。気泡を成長させた後、冷水などにより急激に冷却し、形状を固定化する。
前記ガス含浸工程における圧力は、例えば6MPa以上(例えば6〜100MPa程度)、好ましくは8MPa以上(例えば8〜100MPa程度)である。圧力が6MPaより低い場合には、発泡時の気泡成長が著しく、気泡径が大きくなりすぎて、前記範囲の小さな平均セル径(平均気泡径)を得ることができず、防塵効果が低下する。これは、圧力が低いとガスの含浸量が高圧時に比べて相対的に少なく、気泡核形成速度が低下して形成される気泡核数が少なくなるため、1気泡あたりのガス量が逆に増えて気泡径が極端に大きくなるからである。また、6MPaより低い圧力領域では、含浸圧力を少し変化させるだけで気泡径、気泡密度が大きく変わるため、気泡径及び気泡密度の制御が困難になりやすい。
ガス含浸工程における温度は、用いる不活性ガスや樹脂の種類等によって異なり、広い範囲で選択できるが、操作性等を考慮した場合、例えば、10〜350℃程度である。例えば、シート状などの未発泡成形物に不活性ガスを含浸させる場合の含浸温度は、バッチ式では10〜250℃程度、好ましくは10〜200℃程度、より好ましくは40〜200℃程度である。また、ガスを含浸させた溶融した樹脂組成物を押し出して発泡と成形とを同時に行う場合の含浸温度は、連続式では60〜350℃程度が一般的である。なお、不活性ガスとして二酸化炭素を用いる場合には、超臨界状態を保持するため、含浸時の温度は32℃以上、特に40℃以上であるのが好ましい。
不活性ガス(発泡剤としてのガス)の混合量は、特に制限されないが、発泡性や、例えば前記の平均セル径などの小さな平均セル径を有する気泡構造を得る点から、熱可塑性樹脂組成物中の樹脂全量に対して1〜15質量%が好ましく、より好ましくは2〜12質量%であり、さらにより好ましくは3〜10質量%である。
前記減圧工程において、減圧速度は、特に限定されないが、均一な微細気泡を得るため、好ましくは5〜300MPa/秒程度である。また、前記加熱工程における加熱温度は、例えば、40〜250℃程度、好ましくは60〜250℃程度である。
1010Ω・cm以下の体積抵抗率、及び5N/cm以下の50%圧縮時の対反発荷重を満たす樹脂発泡体の形成に用いられる製造方法の具体的態様しては、例えば、態様1としては、前記樹脂組成物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する方法が挙げられる。また、態様2としては、前記樹脂組成物からなる未発泡成形物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する方法が挙げられる。
より具体的な態様としては、例えば、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/gであり、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である樹脂組成物に、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する方法や、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/gであり、カーボン系フィラーの添加量が熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である樹脂組成物からなる未発泡成形物に、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する方法などが挙げられる。
(導電性複合層)
導電性複合層3は、導電性基材層4と、導電性基材層4の片面側に形成され被着体に貼り付けられる貼付面5aを含む導電性貼付層5とを有する。
図1に示される構成の導電性複合層3は、導電性基材層4として金属箔を有し、かつ導電性貼付層5として金属箔の片面側に形成される粘着剤層を有する。そして、導電性基材層4は、金属箔の一部からなり粘着剤層を厚み方向に貫通する複数の端子部6を備えている。
図3は、導電性基材層4側から見た導電性複合層3の平面図である。図3に示されるように、導電性複合層3の導電性基材層4には、複数個の端子部6が散点パターン状に形成されている。端子部6の散点パターンは、長手方向(一方向)の配置間隔がaの列を間隔bで配列し、かつ互いに隣り合う列間において半ピッチずらし、aとbとを略等しくしたものからなる。
(金属箔)
上記金属箔としては、自己支持性を有し、かつ導電性を示す金属箔であればよく、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、鉄、鉛やこれらの合金等などの金属箔が使用される。上記の中でも、コストや加工性の観点から、アルミニウム箔、銅箔が好ましい。なお、上記金属箔は、スズめっき等の表面処理が施されているものであってもよい。上記金属箔の厚みは、特に限定されず、5〜500μm程度の範囲から選択できるが、強度と可撓性とのバランスの観点から、8〜200μmが好ましく、より好ましくは10〜150μmである。
(粘着剤層)
上記粘着剤層を形成するための粘着剤の種類としては、特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤等の公知の粘着剤を挙げることができる。これらの粘着剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、粘着剤は、いずれの形態を有している粘着剤であってもよく、例えば、活性エネルギー線硬化型粘着剤、溶剤型(溶液型)粘着剤、エマルジョン型粘着剤、熱溶融型粘着剤(ホットメルト型粘着剤)等が使用できる。
上記粘着剤層を形成するための粘着剤としては、上記の中でも、アクリル系粘着剤が好ましい。即ち、上記粘着剤層は、アクリル系粘着剤層であることが好ましい。また、上記アクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマーを必須成分として含む粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)から形成された粘着剤層(アクリル系粘着剤層)であることが好ましい。なお、上記粘着剤組成物には、アクリル系ポリマーに加えて、必要に応じて、その他の成分(添加剤)等が含まれていてもよい。上記粘着剤層(アクリル系粘着剤層)(100質量%)中のアクリル系ポリマーの含有量は、特に制限されないが、65質量%以上(例えば、65〜100質量%)であることが好ましく、より好ましくは70〜99.999重量%である。
上記アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを必須のモノマー成分(単量体成分)として構成されるアクリル系ポリマーであることが好ましい。なお、上記の「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」を表し、他も同様である。
また、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分には、さらに、極性基含有単量体、多官能性単量体やその他の共重合性単量体が共重合モノマー成分として含まれていてもよい。これらの共重合モノマー成分を用いることにより、たとえば、被着体への接着力を向上させたり、粘着剤層の凝集力を高めたりすることができる。上記共重合モノマー成分は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(以下、単に「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」と称する場合がある)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどのアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。上記の中でも、アルキル基の炭素数が2〜10の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、より好ましくは、アクリル酸n−ブチルである。なお、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルは単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100質量%)に対して、50〜100質量%が好ましく、より好ましくは60〜99.9質量%である。
上記の極性基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のカルボキシル基含有単量体又はその無水物(無水マレイン酸等);(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、ビニルアルコール、アリルアルコール等のヒドロキシル基(水酸基)含有単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド等のアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等のアミノ基含有単量体;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジル等のグリシジル基含有単量体;アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のシアノ基含有単量体;N−ビニル−2−ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリンの他、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール等の複素環含有ビニル系単量体;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系単量体;ビニルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有単量体;2−ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェートなどのリン酸基含有単量体;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のイミド基含有単量体;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基含有単量体等が挙げられる。上記の中でも、極性基含有単量体としては、カルボキシル基含有単量体が好ましく、より好ましくは、アクリル酸である。なお、上記の極性基含有単量体は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の極性基含有単量体の含有量は、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100質量%)に対して、1〜30質量%が好ましく、より好ましくは3〜20質量%である。極性基含有単量体の含有量が30質量%を超えると、粘着剤層の凝集力が高くなりすぎて粘着性が低下する場合がある。また、極性基含有単量体の含有量が1質量%未満では、粘着剤層の凝集力が低下し、耐久性が悪化する場合がある。
上記の多官能性単量体としては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等が挙げられる。
上記の多官能性単量体の含有量は、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100質量%)に対して、0.5質量%以下(例えば、0〜0.5質量%)が好ましく、より好ましくは、0〜0.3質量%以下である。含有量が0.5質量%を超えると、粘着剤層の凝集力が高くなりすぎて粘着性が低下する場合がある。なお、架橋剤を用いる場合には多官能性単量体を用いなくてもよいが、架橋剤を用いない場合には、多官能性単量体の含有量は0.001〜0.5質量%が好ましく、より好ましくは0.002〜0.1質量%である。
また、極性基含有単量体や多官能性単量体以外のその他の共重合性単量体としては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;フェニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィン又はジエン類;ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類;塩化ビニル等が挙げられる。
上記アクリル系ポリマーは、上記のモノマー成分を公知乃至慣用の重合方法により重合して調製することができる。アクリル系ポリマーの重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合法や活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法)等が挙げられる。上記の中でも透明性、耐水性、コスト等の点で、溶液重合方法、活性エネルギー線重合方法が好ましく、より好ましくは溶液重合方法である。
上記の溶液重合に際しては、各種の一般的な溶剤を用いることができる。このような溶剤としては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類等の有機溶剤が挙げられる。溶剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記アクリル系ポリマーの重合に際して用いられる重合開始剤などは、特に限定されず、公知乃至慣用のものの中から適宜選択して使用することができる。より具体的には、重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン等の過酸化物系重合開始剤等の油溶性重合開始剤が好ましく例示される。重合開始剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。重合開始剤の使用量としては、特に限定されず、従来、重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、30万〜120万が好ましく、より好ましくは35万〜100万、さらに好ましくは40万〜90万である。アクリル系ポリマーの重量平均分子量が30万より小さいと、良好な粘着特性を発揮することができない場合があり、一方、120万より大きいと、塗工性に問題が生じる場合がある。上記重量平均分子量は、重合開始剤の種類やその使用量、重合の際の温度や時間の他、モノマー濃度、モノマー滴下速度等によりコントロールすることができる。
導電性貼付層を構成する粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤を用いることにより、粘着剤層を構成するベースポリマー(例えば、アクリル系ポリマー)を架橋させ、粘着剤層の凝集力を一層大きくすることができる。架橋剤としては、特に限定されず、公知乃至慣用のものの中から適宜選択して使用することができる。具体的には、例えば、多官能性メラミン化合物(メラミン系架橋剤)、多官能性エポキシ化合物(エポキシ系架橋剤)、多官能性イソシアネート化合物(イソシアネート系架橋剤)が好ましく使用される。上記の中でも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤が好ましく、より好ましくはイソシアネート系架橋剤である。架橋剤は単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等の低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート類;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート類等が挙げられ、その他、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートL」]、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネートHL」]等も用いられる。
上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂等が挙げられる。市販品としては、例えば、三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」を用いることができる。
上記粘着剤組成物中の架橋剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤層の場合には、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100質量部)に対して、0〜5質量部が好ましく、より好ましくは0〜3質量部である。
上記粘着剤組成物は、粘着性向上の観点から、粘着付与樹脂(粘着付与剤)を含有することが好ましい。上記粘着付与樹脂としては、例えば、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油系粘着付与樹脂等が挙げられる。中でも好ましくは、ロジン系粘着付与樹脂である。これら粘着付与樹脂は単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記テルペン系粘着付与樹脂としては、例えば、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体等のテルペン系樹脂や、これらのテルペン系樹脂を変性(フェノール変性、芳香族変性、水素添加変性、炭化水素変性等)した変性テルペン系樹脂(例えば、テルペンフェノール系樹脂、スチレン変性テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン系樹脂、水素添加テルペン系樹脂等)等が挙げられる。
上記フェノール系粘着付与樹脂としては、各種フェノール類(例えば、フェノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アルキルフェノール、レゾルシン等)とホルムアルデヒドとの縮合物(例えば、アルキルフェノール系樹脂、キシレンホルムアルデヒド系樹脂等)、前記フェノール類とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒で付加反応させたレゾールや、前記フェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒で縮合反応させて得られるノボラックの他、ロジン類(未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体等)にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
上記ロジン系粘着付与樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の未変性ロジン(生ロジン)や、これらの未変性ロジンを水添化、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンの他、その他の化学的に修飾されたロジン等)の他、各種のロジン誘導体等が挙げられる。なお、前記ロジン誘導体としては、例えば、未変性ロジンをアルコール類によりエステル化したロジンのエステル化合物や、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等の変性ロジンをアルコール類によりエステル化した変性ロジンのエステル化合物などのロジンエステル類;未変性ロジンや変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;未変性ロジン、変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)、不飽和脂肪酸変性ロジン類や不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類におけるカルボキシル基を還元処理したロジンアルコール類;未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体等のロジン類(特に、ロジンエステル類)の金属塩等が挙げられる。
上記石油系粘着付与樹脂としては、例えば、芳香族系石油樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂(脂肪族環状石油樹脂)、脂肪族・芳香族系石油樹脂、脂肪族・脂環族系石油樹脂、水素添加石油樹脂、クマロン系樹脂、クマロンインデン系樹脂等の公知の石油樹脂を用いることができる。具体的には、芳香族系石油樹脂としては、例えば、炭素数が8〜10であるビニル基含有芳香族系炭化水素(スチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、インデン、メチルインデン等)が1種のみ又は2種以上用いられた重合体等が挙げられる。芳香族系石油樹脂としては、ビニルトルエンやインデン等の留分(いわゆる「C9石油留分」)から得られる芳香族系石油樹脂(いわゆる「C9系石油樹脂」)を好適に用いることができる。また、脂肪族系石油樹脂としては、例えば、炭素数4〜5のオレフィンやジエン[ブテン−1、イソブチレン、ペンテン−1等のオレフィン;ブタジエン、ピペリレン(1,3−ペンタジエン)、イソプレン等のジエン等]が1種のみ又は2種以上用いられた重合体等が挙げられる。脂肪族系石油樹脂としては、ブタジエン、ピペリレンやイソプレン等の留分(いわゆる「C4石油留分」や「C5石油留分」等)から得られる脂肪族系石油樹脂(いわゆる「C4系石油樹脂」や「C5系石油樹脂」等)を好適に用いることができる。脂環族系石油樹脂としては、例えば、脂肪族系石油樹脂(いわゆる「C4系石油樹脂」や「C5系石油樹脂」等)を環化二量体化した後重合させた脂環式炭化水素系樹脂、環状ジエン化合物(シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、ジペンテン、エチリデンビシクロヘプテン、ビニルシクロヘプテン、テトラヒドロインデン、ビニルシクロヘキセン、リモネン等)の重合体又はその水素添加物、前記の芳香族系炭化水素樹脂や、下記の脂肪族・芳香族系石油樹脂の芳香環を水素添加した脂環式炭化水素系樹脂等が挙げられる。脂肪族・芳香族系石油樹脂としては、スチレン−オレフィン系共重合体等が挙げられる。脂肪族・芳香族系石油樹脂としては、いわゆる「C5/C9共重合系石油樹脂」等を用いることができる。
粘着付与樹脂は、市販品を用いることが可能であり、例えば、住友ベークライト(株)製、商品名「スミライトレジン PR−12603」、荒川化学工業(株)製、商品名「ペンセルD125」などを使用することができる。
上記粘着剤組成物中の粘着付与樹脂の含有量は、特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤層の場合には、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100質量部)に対して、5〜100質量部が好ましく、より好ましくは10〜50質量部である。含有量が100質量部を超えると、それ以上添加しても粘着特性を向上する効果が得られない場合がある。一方、含有量が5質量部未満であると、粘着付与剤を添加した効果が得られない場合がある。
上記粘着剤組成物は、さらに、必要に応じて、架橋促進剤、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤等の公知の添加剤や溶剤(前述のアクリル系ポリマーの溶液重合の際に使用可能な溶剤等)を含有していてもよい。
上記粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー(又はアクリル系ポリマー溶液)、架橋剤、粘着付与剤、溶剤や他の添加剤を混合することにより、調製することができる。
前記粘着剤層の厚みは、特に制限されないが、10〜120μmが好ましく、より好ましくは13〜90μmである。粘着剤層の厚みがこのような範囲であると、端子部を形成し易い。
上記粘着剤層の形成方法としては、特に限定されないが、前述の粘着剤組成物を、金属箔に塗布(塗工)し、必要に応じて、乾燥及び/又は硬化する方法を挙げることができる。
なお、上記粘着剤層の形成方法における塗布(塗工)には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーター等を用いることができる。
なお、導電性複合層は、金属箔、粘着剤層以外にも、本発明の目的を損なわない限り、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。
導電性複合層の厚みは、特に制限されないが、25〜200μmが好ましく、より好ましくは40〜140μmである。厚みがこのような範囲であると、作業性等が良い。なお、上記「導電性複合層の厚み」とは、金属箔表面から粘着面(貼付面)までの厚さを意味する。
上記導電性複合層は、特に制限されないが、まず、金属箔の片面に粘着剤層を形成し、次いで、該金属箔の多点を底無しの絞り出しにより粘着剤層表面に出現させて端子部とすることにより、製造することができる。具体的には、例えば、実公昭63−46980号公報や特開平8−185714号公報に記載の方法により製造することができる。
製造方法の一例としては、まず、上記アクリル系ポリマーと、必要に応じて溶媒、架橋剤、粘着付与樹脂やその他の添加剤とを含む塗工液(粘着剤組成物)を、金属箔4の表面に所望の厚みになるように塗工し、乾燥及び/又は硬化させて粘着剤層5を形成する。その後、ポンチ状のオス型とダイスメス型を用いて金属箔4を底無しの筒状に絞り出し(絞り成形し)、次いで、プレスによって筒状部の先端を外側に水平に折り曲げて鍔状の端子部6を形成して、導電性複合層3を製造することができる。
端子部6は、例えば、図3に示される散点パターンのように、通常、適宜な間隔をおいて複数個形成される。なお、導電性複合層3には、優れた耐湿性、安定な電気的導通性を発揮させるために、特開平8−185714号公報、特開平10−292155号公報や特開平11−302615号公報等に記載の補助シートや補助テープ等が使用されていてもよい。
上記導電性複合層3において端子部6を形成する方法としては、上記の絞り成形とプレスによる方法以外に、金属箔側からエンボス加工を施す方法を用いることもできる。かかる方法を用いることにより、図4に示されるように、金属箔(導電性支持基材層)14に粘着剤層(導電性貼付層)15を貫通する端子部16が形成された導電性複合層13を製造することができる。
また、他の実施形態における導電性複合層23としては、図5に示されるように、導電性基材層24として、導電性不織布又は金属箔を有し、導電性貼付層25として、導電性粘着剤層を有するものであってもよい。
導電性貼付層25を構成する導電性粘着剤層は、上記導電性貼付層5,15としての粘着剤層に、導電性フィラーを配合したものからなる。なお、導電性粘着剤層25に利用される粘着剤層としては、特にアクリル系粘着剤層が好ましい。
上記導電性フィラーとしては、公知慣用のものを使用することができる。例えば、ニッケル、鉄、クロム、コバルト、アルミニウム、アンチモン、モリブデン、銅、銀、白金、金等の金属、これらの合金若しくは酸化物、カーボンブラック等のカーボンからなるフィラー、または、これらをポリマービーズ、樹脂等に被覆したフィラーが例示できる。上記の中でも、金属フィラー及び/又は金属被覆フィラーが好ましい。
導電性フィラーの形状としては、特に限定されないが、球状及び/又はスパイク状が好ましく、より好ましくは球状である。球状及び/スパイク状の導電性フィラーを用いることにより、粘着剤層中で均一分散しやすくなるため、粘着性と電気伝導性とを両立しやすい場合がある。フィラメント状、フレーク状や樹脂状のフィラーを用いる場合には、分散性が低下して粗大凝集体となったり、フィラーが粘着剤層中で粘着面と水平方向に並んでしまい、厚み方向の電気伝導性を発揮しにくくなるため、粘着性と電気伝導性を両立できない場合がある。また、外観不良となる場合がある。上記導電性フィラーのアスペクト比は特に限定されないが、1.0〜2.0が好ましく、より好ましくは1.0〜1.5である。なお、上記アスペクト比は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)により測定することができる。
上記粘着剤層中の導電性フィラーの含有量は、前記粘着剤層中の樹脂成分全量(アクリル系粘着剤層の場合は、前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量)(100質量部)に対して、10〜500質量部が好ましく、より好ましくは20〜400質量部である。導電性フィラーの含有量がこのような範囲であると、導電性フィラー同士の凝集が抑制され、粘着面の粗面化が抑制され、粘着性低下や外観不良が抑制され、電気伝導性の低下が抑制される。
粘着剤層を形成するための粘着剤組成物には、必要に応じて、架橋剤、架橋促進剤、粘着付与樹脂(ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノールなど)、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を、本発明の特性を損なわない範囲で用いることができる。また、上記粘着剤層を形成する際には、各種の一般的な溶剤を用いることもできる。
(導電性中間層)
導電性中間層7は、導電性樹脂発泡体層2と導電性複合層3との間に介在され、導電性樹脂発泡体層2と導電性複合層3とを導通可能な状態で接続する。
導電性中間層7は、2つの粘着面を備えており、両面粘着シートのような層構成を備えている。導電性中間層7の一方の粘着面が導電性樹脂発泡体層に貼り付けられ、他方の粘着面が、導電性複合層3の導電性基材層4に貼り付けられる。
導電性中間層7は、本発明の目的を損なわない限り、単層であっても良いし、2層以上の多層であってもよい。なお、貼着型導電性緩衝材の全体の厚みを小さくすることができる等の理由により、導電性中間層7としては、単層のものが好ましい。
単層型の導電性中間層7としては、粘着剤層に導電性フィラーを配合した導電性粘着剤層が利用される。導電性粘着剤層(粘着剤層、導電性フィラー等)としては、例えば、上述した導電性複合層23の導電性貼付層25に利用されるものが挙げられ、導電性貼付層25の場合と同様、アクリル系粘着剤層に導電性フィラーを配合したものが好ましい。
導電性中間層7の厚み(下限)としては、1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましい。また、導電性中間層7の厚み(上限)としては、300μm以下が好ましく、200μm以上がより好ましく、100μm以上が更に好ましい。
導電性中間層7中の導電性フィラーの含有量は、導電性中間層7中の樹脂成分全量(アクリル系粘着剤層の場合は、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量)(100質量部)に対して、10〜500質量部が好ましく、より好ましくは20〜400質量部である。導電性フィラーの含有量がこのような範囲であると、導電性フィラー同士の凝集が抑制され、粘着面の粗面化が抑制され、粘着性低下や外観不良が抑制され、電気伝導性の低下が抑制される。
導電性中間層7の体積抵抗率は、1×1010Ω・cm以下であり、好ましくは1×10Ω・cm以下であり、さらに好ましくは1×10Ω・cm以下である。なお、導電性中間層7の体積抵抗率は、JIS K 6271に記載されている二重リング電極法に基づいて測定される。
導電性中間層7の製造方法としては、公知の両面粘着シートの製造方法を適用することができる。
(剥離ライナー)
貼着型導電性緩衝材1は、使用時まで、導電性複合層3の導電性貼付層5における貼付面5aを保護するために、剥離ライナー8を備えてもよい。このような剥離ライナーとしては、特に限定されるものではなく、公知乃至慣用の剥離ライナーから適宜選択して用いることができる。
剥離ライナーとしては、例えば、それ自体が剥離性の高いプラスチックフィルムによる剥離ライナーであってもよいし、片面又は両面に剥離処理層が剥離ライナー用の基材上に形成された構成の剥離ライナーであってもよい。前記剥離性の高いプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレン(低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等)、ポロプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共重合体(ブロック共重合体又はランダム共重合体)の他、これらの混合物からなるポリオレフィン系樹脂によるポリオレフィン系フィルム;フッ素樹脂製フィルム等が挙げられる。前記剥離ライナーとしては、前記剥離処理層が剥離ライナー用の基材上に形成された構成の剥離ライナーを好適に用いることができる。
剥離ライナー用の基材としては、プラスチックフィルムを好適に用いることができるが、紙(例えば、和紙、洋紙、グラシン紙等)、不織布や布、発砲体、金属箔、各種基材による複合基材(例えば、金属蒸着プラスチックフィルム等)等のプラスチックフィルム以外のものであってもよい。剥離ライナー用の基材の厚みは、目的に応じて適宜選択されるものであり、一般的には、10μm〜500μm程度である。なお、剥離ライナー用の基材に利用されるプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン;ポリ塩化ビニル;ポリイミド;ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂等からなるフィルムが挙げられる。プラスチックフィルムは、無延伸フィルム及び延伸(一軸延伸又は二軸延伸)フィルムの何れの形態であってもよい。
また、前記剥離処理層は、剥離ライナーの剥離処理層を形成するための一般的な剥離処理剤(例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離処理剤、長鎖アルキル系剥離処理剤等)により形成することができる。なお、剥離処理層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂によるポリオレフィン系フィルム;フッ素樹脂製フィルム等の剥離性フィルムを、剥離ライナーの基材上に、ラミネート又はコーティングすることにより形成してもよい。剥離ライナーにおいて、剥離処理層は、剥離ライナー用の基材の片面又は両面に設けることができる。
(貼着型導電性緩衝材の製造方法)
導電性樹脂発泡体層、導電性中間層及び導電性複合層をそれぞれ製造し、それらを互いに貼り合わせることで、貼着型導電性緩衝材を製造することができる。
(貼着型導電性緩衝材の性能)
貼着型導電性緩衝材は、優れた導電性、電磁波シールド性及び緩衝性(押圧緩衝性、衝撃吸収性)を備えている。貼着型導電性緩衝材は、また、優れたシール性、防塵性、柔軟性、段差追従性等を備えている。
(貼着型導電性緩衝材の用途)
貼着型導電性緩衝材は、表示装置等の各種装置に用いることができる。貼着型導電性緩衝材は、例えば、入力デバイスとして静電容量方式のタッチパネルを備えた表示装置において好ましく用いられる。
図6は、貼着型導電性緩衝材1を適用した液晶表示装置9の概略構成を模式的に表した断面図である。液晶表示装置9は、静電容量方式のタッチパネル91と、液晶表示パネル92と、バックライトユニット93と、金属製のシャーシ94とを備えている。この液晶表示装置9は、例えば、カーナビゲーション・システム(以下、カーナビ)に用いられる。シャーシ94は、板状をなしており、そのシャーシ94上にバックライトユニット93及び液晶表示パネル92が積層されている。そして、液晶表示パネル92の表面上に貼着型導電性緩衝材1が貼り付けられている。また、貼着型導電性緩衝材1の導電性樹脂発泡体層2上に、タッチパネル91の端部が載置されている。貼着型導電性緩衝材1は、タッチパネル91と液晶表示パネル92との間で挟まれた状態となっている。
図7は、液晶表示装置9に用いられる貼着型導電性緩衝材1の平面図である。図7に示されるように、貼着型導電性緩衝材1は、全体的には、液晶表示パネル92の外周縁を表面側から囲むような額縁状をなしている。この貼着型導電性緩衝材1は、導電性複合層3が、導電性樹脂発泡体層2及び導電性中間層7よりも、外側にはみ出した状態となっている。つまり、導電性複合層3の一部が、導電性樹脂発泡体層2及び導電性中間層7から露出した状態となっている。
導電性複合層3は、液晶表示パネル92の表面上に貼り付けられる第1部分3aと、液晶表示パネル92の端面、及びバックライトユニット93の端面に貼り付けられる第2部分3bと、シャーシ94の表面上に貼り付けられる第3部分3cとからなる。導電性複合層3の第1部分3aは、全体として矩形(長方形)をなした額縁状をなしている。導電性複合層3における第2部分3b及び第3部分3cは、図7に示されるに、矩形をなした第1部分3aから外側へ四方に延びた状態となっている。導電性複合層3は、被着体の形状に合わせて適宜、折り曲げられる。
液晶表示装置9において、利用者が指先等でタッチパネル91に触れると、タッチパネル91が液晶表示パネル92側に押圧される。すると、導電性樹脂発泡体層2が液晶表示パネル92との間で弾性変形して圧縮される。なお、利用者の指先等がタッチパネル91から離れると、導電性樹脂発泡体層2が伸張して復元する。
また、利用者の指先等からタッチパネル91へ移動した静電気は、貼着型導電性緩衝材1を伝ってシャーシ94へ逃がされる。また、貼着型導電性緩衝材1は、液晶表示装置9内から発生する電磁波や、外部から飛来する電磁波を遮蔽することができる。
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
〔実施例1〕
(導電性樹脂発泡体層の作製)
ポリプロピレン[メルトフローレート(MFR):0.35g/10min]:50質量部、ポリオレフィン系エラストマー[メルトフローレート(MFR):6g/10min、JIS A硬度:79°]:50質量部、水酸化マグネシウム:10質量部、カーボン(商品名「ケッチェンブラック EC−600JD」ケッチェン・ブラック・インターナショナル株式会社製、中空シェル構造、BET比表面積:1270m/g):10質量部、ステアリン酸モノグリセリド:1質量部を、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℃の雰囲気下、13(注入後12)MPaの圧力で、二酸化炭素ガスを注入した。二酸化炭素ガスは、ポリマー全量に対して6.0質量%の割合で注入した。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、発泡体を得た。そして、この発泡体を整形して、厚み0.7mmの導電性樹脂発泡体層を得た。
(導電性複合層の作製)
アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)70質量部、アクリル酸n−ブチル(BA)30質量部、アクリル酸(AA)3質量部が混合されたモノマー混合物を100質量部、重合開始剤として、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.2質量部、及び重合溶媒として酢酸エチル186質量部をセパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌した。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時間反応させた後、トルエンを加えて濃度調整し、固形分濃度30質量%のアクリル系ポリマー溶液を得た。このアクリル系ポリマー溶液におけるアクリル系ポリマーの重量平均分子量は52万であった。
上記アクリル系ポリマー溶液に、アクリル系ポリマー:100質量部に対して、架橋剤として「コロネートL」(日本ポリウレタン工業(株)製、イソシアネート系架橋剤)2質量部を添加し、混合することによって粘着剤組成物溶液を調製した。なお、コロネートLの配合量(添加量)については、固形分換算の添加量(質量部)である。この粘着剤組成物溶液を、厚み163μmの剥離紙(剥離ライナー)(王子製紙(株)製、「110EPS(P)ブルー」)上に、乾燥後の厚みが40μmとなるように流延塗布し、常圧下、120℃で5分間加熱乾燥して粘着剤層を形成した。
次いで、粘着剤層の一方の表面に厚み35μmのタフピッチ銅箔を貼り合わせ、40℃で1日間エージングした。次いで、剥離紙を剥離し、「金属箔/粘着剤層」の構成を有する積層体を作製し、図3における間隔a、bが5mmで、ポンチ外径が0.425mm、ダイス内径が0.5mmである絞り金型とプレスを用いて、前記積層体を成形し、図1に示される形状の端子部が形成された導電性複合層を得た。
さらに、導電性複合層の粘着面(貼付面)に、ポリエチレンフィルム(厚み80μm)の片面に離型処理を施した剥離ライナーを貼り合わせた。
(導電性中間層の作製)
モノマー成分として、イソオクチルアクリレート(iOA)63質量部及びアクリル酸(AA)7質量部が混合されてなる液状のモノマー混合物(モノマー組成物)に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュア651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部及び商品名「イルガキュア184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部を配合した後、粘度(粘度計:TOKIMEC社製、VISCOMETER(モデル:BH))が約6.4Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合してなる部分重合体(プレポリマー)を含むシロップ(iOA/AA=9/1)を得た。
前記シロップに、イソオクチルアクリレート(iOA)30質量部と、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.06質量部と、大径導電性粒子(商品名「TP25S12」、ポッターズ・バロティーニ株式会社製、銀コートガラス粉末、粒度分布曲線のピークトップに相当する粒径:26μm、粒径範囲:18μm〜35μm、真密度:2.7g/cm)150質量部と、小径導電性粒子(商品名「ES−6000−S7N」、ポッターズ・バロティーニ株式会社製、銀コートガラス粉末、粒度分布曲線のピークトップに相当する粒径:6μm、粒径範囲:2μm〜10μm、真密度:3.9g/cm)50質量部とを配合し、前記シロップを十分混合することによって、粘着剤組成物を得た。
前記粘着剤組成物を、剥離ライナーの剥離処理面上に塗布し、剥離ライナー上に塗布層を形成した。そして、前記塗布層上に剥離処理面が接するように他の剥離ライナーを貼り付け、前記塗布層を挟む形で剥離ライナー同士を貼り合わせた。なお、剥離ライナーとしては、片面が剥離処理されているポリエチレンテレフタレート基材(商品名「MRE」、厚み38μm、三菱ポリエステルフィルム株式会社製;商品名「MRF」、厚み38μm、三菱ポリエステルフィルム株式会社製)を使用した。
次いで、前記塗布層に対し、照度5mW/cmの紫外線を両面から3分間照射し、前記塗布層を硬化させて、厚み50μmの粘着剤層(導電性中間層)を得た。なお、紫外線の発生源として、東芝株式会社製の「ブラックライト」を使用した。また、紫外線の照度は、UVチェッカー(商品名「UVR−T1」、株式会社トプコン製、最大感度:350nmで測定)を使用して調節した。このようにして、両面が剥離ライナーで保護された導電性中間層を得た。
(貼着型導電性緩衝材の製造)
上記導電性中間層の一方の粘着面から、剥離ライナーを剥離し、その導電性中間層の粘着面を、上記導電性複合層の金属箔上に貼り合わせた。そして、導電性中間層の他方の粘着面から剥離ライナーを剥離し、その導電性中間層の粘着面を、上記導電性樹脂発泡体層の片面に貼り合わせた。このようにして、導電性樹脂発泡体層、導電性中間層及び導電性複合層からなる貼着型導電性緩衝材を製造した。
〔実施例2〕
導電性樹脂発泡体層の厚みを、1.0mmに替えたこと以外は、実施例1と同様にして、貼着型導電性緩衝材を製造した。
〔評価1:Z軸導電性〕
実施例で得られた貼着型導電性緩衝材を、50mm×50mmのサイズに切り出した。切り出した貼着型導電性緩衝材の小片に、圧延銅箔(厚み:35μm)を貼り合わせたものを測定サンプルとした。図8の寸法となるように、ガラス板(ソーダライムガラス)35の上に、銅箔(圧延銅箔、厚み:35μm)36を配置し、その銅箔36上に絶縁テープ37を重ね合わせ、銅箔36と測定サンプル38を、貼り合わせ部分39(図8の破線で囲まれた領域内)の面積が25cmとなるように、常温環境下、ハンドローラー(幅100mm)、圧力5.0N/cmで圧着した。なお、図8の縦方向が測定サンプル38の長さ方向であり、測定サンプル38の粘着面が銅箔36の表面に接するように貼り合わせた。貼り合わせた後、常温環境下で15分間放置した後、銅箔端部(図8の符号T1,T2で示される部分)に抵抗計(HIOKI社製RM3544−01)の端子を接続し、2kgの荷重を貼り合わせ部分39にかけながら抵抗値を測定した。測定結果は、表1に示した。
〔評価2:衝撃吸収率〕
図9に示されるような振り子試験機を用いて、実施例で得た貼着型導電性緩衝材を介さない場合の衝撃力(F0)と、貼着型導電性緩衝材を介する場合の衝撃力(F1)とを測定し、下記式より、衝撃吸収率(%)を求めた。
衝撃吸収率(%)=(F0−F1)/F0×100
振り子試験機400は、振り子40と、力センサー44(東陽テクニカ社製)と、アルミニウム板45と、電源46と、Multi−Purpose FTT Analyzer47((株)小野測器製)とを備える。振り子40は、直径19mm、質量28g(0.27N)の鋼球からなる衝撃子41と、長さ350mmの支持棒42とを備える。
実施例で得た貼着型導電性緩衝材を20mm角に切り取って試験片43とし、これをアルミニウム板45に貼り合わせ、さらに試験片43のもう一方に1mm厚のアクリル板48を貼り合せ、該アクリル板48上から衝撃子41が衝突した際の衝撃力を力センサー44で感知して、Multi−Purpose FTT Analyzer47にて測定した。なお、振り子40は、支持棒42と鉛直方向との角度αが約45°となる位置からアクリル板48に衝突させた。衝撃吸収率の結果は、表1に示した。
また、アクリル板48に負荷をかけることで、上記試験片43の圧縮率を、30%、50%、70%に替えて、上記方法と同様にして、衝撃吸収率を求めた。結果は、表1に示した。
Figure 2016092193
表1に示されるように、実施例1,2の貼着型導電性緩衝材は、導電性(電磁波シールド性)及び緩衝性(衝撃吸収性)に優れることが確かめられた。
貼着型導電性緩衝材の導電性(Z軸導電性)は、厚み方向における貼着型導電性緩衝材の抵抗値(Ω)が、1×10以下であると、優れていると判断される。
また、貼着型導電性緩衝材の衝撃吸収性は、衝撃圧縮率(%)が60%以上であると、優れていると判断される。
1…貼着型導電性緩衝材、2…導電性樹脂発泡体層、3…導電性複合層、4…導電性基材層、5…導電性貼付層、6…端子部、7…導電性複合層、8…剥離ライナー

Claims (19)

  1. 導電性樹脂発泡体層と、
    導電性基材層、及び前記導電性基材層の片面側に形成され被着体に貼り付けられる貼付面を含む導電性貼付層を有する導電性複合層と、
    前記導電性樹脂発泡体層と前記導電性複合層との間に介在される導電性中間層とを備える貼着型導電性緩衝材。
  2. 前記導電性複合層は、前記導電性基材層として、導電性不織布又は金属箔を有する請求項1に記載の貼着型導電性緩衝材。
  3. 前記導電性複合層は、前記導電性基材層として金属箔を有し、かつ前記導電性貼付層として前記金属箔の片面側に形成される粘着剤層を有し、前記導電性基材層は、前記金属箔の一部からなり前記粘着剤層を貫通する端子部を含む請求項1に記載の貼着型導電性緩衝材。
  4. 前記導電性中間層は、粘着剤と、導電性フィラーとを含む請求項1〜3の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  5. 前記導電性樹脂発泡体層は、体積抵抗率が1010Ω・cm以下で、かつ50%圧縮時の対反発荷重が5N/cm以下である請求項1〜4の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  6. 前記導電性樹脂発泡体層の表面抵抗率が、1010Ω/□以下である請求項1〜5の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  7. 前記導電性樹脂発泡体層の発泡倍率が、9倍以上である請求項1〜6の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  8. 前記導電性樹脂発泡体層の見掛け密度が、0.01〜0.15g/cmである請求項1〜7の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  9. 前記導電性樹脂発泡体層の平均セル径が、10〜250μmである請求項1〜8の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  10. 前記導電性樹脂発泡体層が、樹脂及び導電性物質を含む樹脂組成物から形成される請求項1〜9の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  11. 前記導電性物質が、カーボン系フィラーである請求項10に記載の貼着型導電性緩衝材。
  12. 前記樹脂が、熱可塑性樹脂である請求項10又は11に記載の貼着型導電性緩衝材。
  13. 前記導電性樹脂発泡層が、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、前記カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/g以上であり、前記カーボン系フィラーの添加量が前記熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部であり、平均セル径が10〜250μmであり、見掛け密度が0.01〜0.15g/cmである請求項1〜12の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  14. 前記導電性樹脂発泡層が、独立気泡構造又は半連続独立気泡構造を有している請求項1〜13の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  15. 前記導電性樹脂発泡層が、樹脂及び導電性物質を含む樹脂組成物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る請求項1〜14の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  16. 前記導電性樹脂発泡層が、熱可塑性樹脂及びカーボン系フィラーを含み、前記カーボン系フィラーのBET比表面積が500m/g以上であり、前記カーボン系フィラーの添加量が前記熱可塑性樹脂100質量部に対して3〜20質量部である樹脂組成物に、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る請求項1〜15の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  17. 不活性ガスが、二酸化炭素である請求項15又は16に記載の貼着型導電性緩衝材。
  18. 不活性ガスが、超臨界状態である請求項15〜17の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
  19. 前記導電性複合層が、前記導電性樹脂発泡体層よりも外側にはみ出した状態となっている請求項1〜18の何れか一項に記載の貼着型導電性緩衝材。
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