(57)【要約】      （修正有）【課題】衝撃吸収性に優れた衝撃吸収構造を提供する。【解決手段】衝撃吸収構造は、電子部品１３とこの電子部品１３を保護している保護部材１４との間に粘着性発泡体２を含む衝撃吸収材が配設されていることから、保護部材１４に外力が加わって変形を生じた場合にあっても、保護部材１４の変形に伴う応力を衝撃吸収材が円滑に吸収して電子部品１３に伝達するのを概ね防止することができ、電子部品１３を保護部材１４の変形に起因した応力から確実に保護することができ、電子部品１３の故障や誤作動を概ね防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と、この電子部品を保護する保護部材との間に粘着性発泡体を含む衝撃吸収材が配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造。
【請求項２】
粘着性発泡体は、ｔａｎδのピ−ク値が０．４以上であるアクリル系粘着剤を含有していることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収構造。
【請求項３】
粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で厚み５ｃｍの鉄板上に敷設された状態で、上記粘着性発泡体の表面から垂直方向に高さ２０ｍｍの位置より上記粘着性発泡体上に直径１インチで且つ６６．７１ｇの鉄球を自由落下させた時の上記鉄球の跳ね返り高さが４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収構造。
【請求項４】
粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で厚み５ｃｍの鉄板上に敷設された状態で、上記粘着性発泡体の表面から垂直方向に高さ２０ｍｍの位置より上記粘着性発泡体上に直径１インチで且つ６６．７１ｇの鉄球を自由落下させた時の鉄球の加速度と鉄球の重量との積で表される衝撃力の最大値が４００Ｎ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収構造。
【請求項５】
粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で２５℃にて厚み方向に５０％圧縮された状態で周波数１００Ｈｚにて測定された動的せん断複素弾性率が歪み０．０１〜５％において１．０×１０6Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収構造。
【請求項６】
粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で２５℃にて非圧縮状態で周波数１００Ｈｚにて測定された動的せん断複素弾性率が歪み０．０１〜５％において５．０×１０5Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた衝撃吸収性を有する衝撃吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では各種電子部品が様々な機器に用いられているが、電子部品は衝撃に弱いため、電子部品に外部から直接、応力が加わるのを防止するために、電子部品は筐体内に収められ、更に、筐体と電子部品との間には緩衝材が配設されている。
【０００３】
上記緩衝材としては、一般的にゴムシートや結晶性オレフィン樹脂からなる独立気泡発泡体が用いられている。しかしながら、上記緩衝材は、電子部品に加わる衝撃力を十分に吸収できないという問題点があり、更に、圧縮時の反発力が大きいために電子部品に力が加わり、電子部品に歪みが生じるといった問題点を有している。
【０００４】
そこで、圧縮時の柔軟性に優れた緩衝材として、特許文献１には、連続気泡構造を有するウレタン発泡体が開示され、特許文献２には、ゴム弾性を示すポリマーを用いた発泡体が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の発泡体は、気泡構造に基づく衝撃吸収力は発揮するものの、発泡体を構成している合成樹脂自体は衝撃吸収力に乏しいため、衝撃吸収性が低いという問題点を有している。
【０００６】
又、多くの電子部品はコネクタを使って基板に取り付けられているが、電子機器の筐体に外部から周期的に衝撃が加わり、筐体に歪み、曲がり、捩れなどの変形が周期的に生じると、この筐体の変形に伴って生じる応力が電子部品に伝わってコネクタが外れるという問題がある。
【０００７】
しかしながら、ゴムシートや結晶性オレフィン樹脂からなる独立気泡発泡体などの一般的な緩衝材では、電子機器の筐体が変形することにより生じる周期的な応力を十分に緩和することができず、上述したコネクタの離脱を防止することができない。
【０００８】
【特許文献１】特許第３９０３２４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、衝撃吸収性に優れた衝撃吸収構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の衝撃吸収構造は、電子部品と、この電子部品を保護する保護部材との間に粘着性発泡体を含む衝撃吸収材が配設されている。
【００１１】
上記電子部品としては、外部からの衝撃によって破壊し或いは機能を失う虞れのある電子部品であればよく、例えば、フローセンサや傾斜センサなどのセンサ、プリント基板用コネクタなどのコネクタ、液晶セル、有機ＥＬセルなどの表示デバイスなどが挙げられる。
【００１２】
そして、上記電子部品を保護するために電子部品は、ガラス板や合成樹脂板などの保護板や筐体などの保護部材によって覆われている。しかるに、保護部材は外部に露出した状態が多く、しかも、近年、軽量性の観点から、保護板や筐体を構成している部材の厚みが薄く形成されている。
【００１３】
従って、保護部材は外部から加えられる衝撃によって歪み、曲がり、捻じれなどの変形を生じ易く、この保護部材の変形に起因した応力が電子部品に伝わり、電子部品の故障或いは誤作動の原因となる虞れがある。
【００１４】
又、保護部材に周期的に衝撃が加わり、保護部材に上述した変形が周期的に生じ、この保護部材の変形に起因した応力が原因となって電子部品に取り付けたコネクタが外れてしまう虞れがある。
【００１５】
そこで、本発明では、保護部材の外部応力による変形に起因した応力が電子部品に伝達するのを防止或いは緩和し、上述の問題点を解消するべく、保護部材と電子部品との間に粘着性発泡体を配設し、保護部材からの応力が電子部品に伝わるのを阻止し或いは緩和している。
【００１６】
上記粘着性発泡体は、粘着剤に空気を混合して発泡させてなる。粘着剤としては、特に限定されず、例えば、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤などが挙げられ、アクリル系粘着剤を含有していることが好ましい。
【００１７】
アクリル系粘着剤のなかでも、ｔａｎδのピ−ク値が０．４以上であるアクリル系粘着剤が衝撃吸収剤の衝撃吸収性を向上させることができて好ましい。なお、ｔａｎδとは、粘弾性測定装置を用い、常温、測定周波数１Ｈｚ、測定試料の歪み１％の条件下にて、せん断モードで動的粘弾性を測定したときの損失弾性率（Ｇ”）と貯蔵弾性率（Ｇ’）との比（Ｇ”／ Ｇ’）である。
【００１８】
そして、粘着性発泡体を構成している粘着剤中において、ｔａｎδのピ−ク値が０．４以上であるアクリル系粘着剤の含有量は、衝撃吸収剤の衝撃吸収性が向上するので、５０重量％以上が好ましく、７０重量％以上がより好ましい。
【００１９】
ｔａｎδのピ−ク値が０．４以上であるアクリル系粘着剤としては、例えば、ガラス転移温度が０℃以下であるアクリル系樹脂、ロジン系粘着付与剤などの粘着付与剤を含有するアクリル系樹脂が挙げられる。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定によって測定されたものをいう。又、ロジン系粘着付与剤としては、例えば、「ペンセル」（荒川化学工業株式会社）などが挙げられる。
【００２０】
粘着性発泡体の製造方法としては、例えば、粘着剤のエマルジョンに空気を混合して発泡させた後、この発泡粘着剤エマルジョンを任意の面に所定厚みで塗布して乾燥させる方法が挙げられる。
【００２１】
更に、粘着剤のエマルジョンに架橋剤を含有させて粘着性発泡体を架橋させることによって、粘着性発泡体の衝撃吸収性を維持しつつ粘着性発泡体の寸法精度を向上させることができる。このような架橋剤としては、粘着性発泡体を架橋させることができれば、特に限定されず、例えば、エポキシ系架橋剤、アミン系架橋剤、シラン系架橋剤などが挙げられる。
【００２２】
又、粘弾性発泡シート中における架橋剤の含有量としては、多いと、粘着性発泡体の架橋密度が高くなり過ぎて、粘着性発泡体の衝撃吸収性が低下することがあるので、粘着性発泡体を構成している樹脂成分１００重量部に対して６重量部以下が好ましく、１〜４重量部がより好ましい。
【００２３】
そして、粘着性発泡体の密度は、粘着性発泡体の衝撃吸収性に優れていることから、０．０５〜１ｇ／ｃｍ3が好ましく、０．１〜１ｇ／ｃｍ3がより好ましく、０．１５〜１ｇ／ｃｍ3が特に好ましい。
【００２４】
更に、粘着性発泡体には無機充填材が含有されていてもよい。このような無機充填剤としては、例えば、珪藻土、軟質無水ケイ酸、ホワイトカーボンなどのケイ酸、カオリン、タルクなどのケイ酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛（亜鉛華）、酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどが挙げられる。
【００２５】
又、粘着性発泡体は下記の要領で測定した跳ね返り高さが４ｍｍ以下であることが衝撃吸収性に優れており好ましい。先ず、粘着性発泡体をその厚みが５ｍｍのシート状に形成する。そして、表面粗さＲａが５０μｍ以下で且つ厚みが５ｃｍの鉄板を用意し、この鉄板を水平面上に載置した上で、鉄板上に粘着性発泡体を敷設する。次に、粘着性発泡体の表面（上面）から垂直方向に２０ｍｍの高さ位置から直径が１インチで且つ６６．７１ｇの鉄球を粘着性発泡体に向かって自由落下させる。次に、鉄球が粘着性発泡体上に落下して上方に向かって跳ねた時の鉄球の下端と粘着性発泡体の表面との垂直方向の最大距離を測定し、この最大距離を跳ね返り高さとする。
【００２６】
ここで、本発明において、鉄板の表面粗さＲａは下記の要領で測定される。鉄板の表面を非接触式のレーザー顕微鏡を用いて表面高さをデータとして取り込み、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して表面粗さを計算すればよい。
【００２７】
なお、鉄板の表面粗さＲａは、例えば、キーエンス社から市販されているＶＫ形状解析装置、商品名が「ＶＫ−８５００」のレーザー顕微鏡、及び、その解析ソフト（商品名「ＶＫ−ＰＣ」）を用いて下記手順で測定することができる。
【００２８】
具体的には、鉄板の表面に焦点を合わせる。なお、測定範囲を一辺が２ｍｍの正方形よりも大きな大きさとする。
【００２９】
次に、レーザー光の上下限を設定した後、鉄板の表面上にレーザー光を照射して鉄板の表面の高さをレーザーによってスキャンする。そして、画像データを解析ソフトに取り込み、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠してスキン層の表面粗さＲａを解析すればよい。
【００３０】
更に、粘着性発泡体は、鉄球を２０ｍｍの高さ位置の代わりに４０ｍｍの高さ位置から自由落下させたこと以外は上記と同様の要領で測定した跳ね返り高さが８ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以下がより好ましい。
【００３１】
又、粘着性発泡体は、下記の要領で測定した鉄球の加速度と鉄球の重量との積で表される衝撃力の最大値が４００Ｎ以下であることが好ましく、２００Ｎ以下であることがより好ましい。先ず、粘着性発泡体をその厚みが５ｍｍのシート状に形成する。そして、表面粗さＲａが５０μｍ以下で且つ厚みが５ｃｍの鉄板を用意し、この鉄板を水平面上に載置した上で、鉄板上に粘着性発泡体を敷設する。次に、粘着性発泡体の表面（上面）から垂直方向に２０ｍｍの高さ位置から直径が１インチで且つ６６．７１ｇの鉄球を粘着性発泡体に向かって自由落下させる。そして、鉄球が粘着性発泡体上に到達するまでにおいて、鉄球の加速度の最大値を測定し、この鉄球の加速度と鉄球の重量との積を衝撃力の最大値とする。
【００３２】
更に、粘着性発泡体は、鉄球を２０ｍｍの高さ位置の代わりに４０ｍｍの高さ位置から自由落下させたこと以外は上記と同様の要領で測定した衝撃力の最大値は、８００Ｎ以下が好ましく、５００Ｎ以下がより好ましい。
【００３３】
又、粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で２５℃にて厚み方向に５０％圧縮された状態で周波数１００Ｈｚにて測定された歪み０．０１〜５％の範囲における動的せん断複素弾性率は、１．０×１０6Ｐａ以上であることが好ましく、１．１×１０6〜１．６×１０6Ｐａがより好ましい。粘着性発泡体の動的せん断複素弾性率が上記範囲であると、粘着性発泡体が充分なせん断強度を有しており、優れた衝撃吸収性を有するからである。
【００３４】
そして、粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で２５℃にて厚み方向に４０％圧縮された状態で周波数１００Ｈｚにて測定された歪み０．０１〜５％の範囲における動的せん断複素弾性率は、８．０×１０5Ｐａ以上であることが好ましく、１．０×１０6〜１．５×１０6Ｐａがより好ましい。粘着性発泡体の動的せん断複素弾性率が上記範囲であると、粘着性発泡体が充分なせん断強度を有しており、優れた衝撃吸収性を有するからである。
【００３５】
更に、粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で２５℃にて厚み方向に３０％圧縮された状態で周波数１００Ｈｚにて測定された歪み０．０１〜５％の範囲における動的せん断複素弾性率は、６．５×１０5Ｐａ以上であることが好ましく、８．０×１０5〜１．４×１０6Ｐａがより好ましい。粘着性発泡体の動的せん断複素弾性率が上記範囲であると、粘着性発泡体が充分なせん断強度を有しており、優れた衝撃吸収性を有するからである。
【００３６】
又、粘着性発泡体は、厚さ０．５ｍｍのシート状に形成された上で２５℃にて非圧縮状態で周波数１００Ｈｚにて測定された歪み０．０１〜５％の範囲における動的せん断複素弾性率は、５．０×１０5Ｐａ以上であることが好ましく、６．５×１０5〜１．２×１０6Ｐａがより好ましい。粘着性発泡体の動的せん断複素弾性率が上記範囲であると、粘着性発泡体が充分なせん断強度を有しており、優れた衝撃吸収性を有するからである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の衝撃吸収構造は、電子部品とこの電子部品を保護している保護部材との間に粘着性発泡体を含む衝撃吸収材が配設されていることから、保護部材に外力が加わって変形を生じた場合にあっても、保護部材の変形に伴う応力を衝撃吸収材が円滑に吸収して電子部品に伝達するのを概ね防止することができる。よって、本発明の衝撃吸収構造によれば、電子部品を保護部材の変形に起因した応力から確実に保護することができ、電子部品の故障や誤作動を概ね防止することができる。
【００３８】
そして、本発明の衝撃吸収構造は、保護部材に周期的な外力が加えられて保護部材が周期的に変形を生じた場合にあっても、この保護部材の変形に起因した応力は衝撃吸収材が円滑に吸収し電子部品に伝達するのを概ね防止することができ、電子部品に接続したコネクタが外れるといった問題は殆ど発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（実施例１）
水−アクリル系粘着剤エマルジョン（大日本インキ化学社製  商品名「ボンコート３５０」、アクリル系粘着剤成分（樹脂成分）：５０重量％、アクリル系粘着剤のｔａｎδのピ−ク値：０．４３、アクリル系粘着剤のガラス転移温度：−１０℃）９０重量部、水−ウレタン系粘着剤エマルジョン（大日本インキ化学社製  商品名「ハイドランＨＷ−９３０」、ウレタン系粘着剤成分（樹脂成分）：５０重量％）１０重量部、塩化アンモニウム系気泡剤（大日本インキ化学社製  商品名「Ｆ−１」）５重量部、エポキシ系架橋剤（大日本インキ化学社製  商品名「ＣＲ−５Ｌ」）２重量部、シリコーン系整泡剤（大日本インキ化学社製  商品名「ボンコートＮＢＡ−１」）０．５重量部及びカルボキシメチルセルロース水溶液（ダイセル化学工業社製、カルボキシメチルセルロース：４重量％）６重量部を均一に混合後に濾過して粘着剤エマルジョンを作製し、この粘着剤エマルジョンに泡立て器を用いて空気を混合して発泡させ、発泡粘着剤エマルジョンを作製した。なお、アクリル系粘着剤のｔａｎδのピ−ク値は、水−アクリル系粘着剤エマルジョンを平滑面に塗布して乾燥させ、水分を除去した上で測定した。
【００４０】
次に、一面が離型処理面とされたポリエチレンテレフタレートフィルムを用意し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの離型処理面に上記発泡粘着剤エマルジョンを均一な厚みとなるように塗布した後、発泡粘着剤エマルジョンの水分を蒸発、除去させて、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．５ｍｍのシート状の粘着性発泡体（密度：０．２ｇ／ｃｍ3）を得た。
【００４１】
一方、図１に示したような、外寸が縦４４ｍｍ、横３６ｍｍ、厚み４ｍｍの直方体形状の液晶表示モジュール１を用意した。液晶表示モジュールの筐体11には正面に縦４０ｍｍ、横３２ｍｍの液晶セルの配設部12が形成されており、この配設部12内に液晶セル13が配設されていた。そして、液晶セル13上には透明な合成樹脂からなる保護部材14が配設されていた。なお、液晶セル13は、図示しないケーブル及びコネクタを介して基板に接続されていた。
【００４２】
又、得られたシート状の粘着性発泡体を長方形の枠状に打ち抜いた。枠状の粘着性発泡体は、外寸が縦４４ｍｍ、横３６ｍｍで且つ内寸が縦４０ｍｍ、横３２ｍｍであって厚みが０．５ｍｍであった。この枠状の粘着性発泡体２を上記液晶表示モジュール１の筐体11における正面の枠部15とこれに対向する保護部材14との間に厚みが０．２５ｍｍの圧縮状態で配設して衝撃吸収構造Ａを形成した（図２参照）。
【００４３】
（比較例１）
シート状の粘着性発泡体の代わりに、厚みが０．５ｍｍで且つ密度が０．４ｇ／ｃｍ3である連続気泡ウレタン発泡シートを用いて実施例１と同様にして衝撃吸収構造を形成した。
【００４４】
（比較例２）
シート状の粘着性発泡体の代わりに、厚みが０．５ｍｍで且つ密度が０．１５ｇ／ｃｍ3である連続気泡ウレタン発泡シートを用いて実施例１と同様にして衝撃吸収構造を形成した。
【００４５】
（比較例３）
シート状の粘着性発泡体の代わりに、厚みが０．５ｍｍで且つ密度が０．１ｇ／ｃｍ3である独立気泡ポリエチレン発泡シートを用いて実施例１と同様にして衝撃吸収構造を形成した。
【００４６】
（比較例４）
シート状の粘着性発泡体の代わりに、厚みが０．５ｍｍで且つ密度が０．０５ｇ／ｃｍ3であるエチレン−プロピレン−ジエン共重合体発泡シートを用いて実施例１と同様にして衝撃吸収構造を形成した。
【００４７】
得られた衝撃吸収構造の衝撃吸収性を下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。又、実施例１で得られたシート状の粘着性発泡体、並びに、比較例で用いた連続ウレタン発泡シート、独立気泡ポリエチレン発泡シート及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合体発泡シートについて、上述の要領で、高さ２０ｍｍ及び４０ｍｍから鉄球を自由落下させた時の跳ね返り高さ及び衝撃力の最大値、厚み方向に５０％、４０％及び３０％圧縮した状態及び非圧縮状態での動的せん断複素弾性率を測定し、その結果を表１に示した。
【００４８】
（衝撃吸収性）
液晶表示モジュールを用いた携帯電話を用意した。この携帯電話を高さ４ｍの位置からコンクリート上に自由落下させて、携帯電話の液晶表示面をコンクリート上に衝突させた。携帯電話の液晶セル及びコネクタの状況を目視にて確認した。
【００４９】
液晶セルについて、実施例１では液晶セルに不具合は発生しなかったが、比較例１〜４では液晶セルに割れが発生していた。コネクタの状況について、実施例１では液晶セルからコネクタの外れはなかったが、比較例１〜４ではコネクタが液晶セルから外れていた。
【００５０】
【表１】
2010084798.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例及び比較例で形成した衝撃吸収構造の分解斜視図である。
【図２】実施例及び比較例で形成した衝撃吸収構造の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１     液晶表示モジュール
11     筐体
12     配設部
13     液晶セル
14     保護部材
２     粘着性発泡体
Ａ     衝撃吸収構造
【図１】
2010084798.tif 000004
【図２】
2010084798.tif 000005