(57)【要約】  良好な柔軟性および弾力性によるシール性と、耐スクラッチ性とを併有し得るシート状弾性体を提供する。  所要のシート状弾性発泡基体１２からなるシート状弾性体において、このシート状弾性発泡基体１２の厚さ方向における一方の表面１２ａの全体が所要の樹脂組成物Ｒで覆われ、この表面１２ａの表層部で、シート状弾性発泡基体１２を構成する発泡体骨格１３によって画成されるセル２８内に樹脂組成物Ｒが存在し、該表面１２ａの表層部で該シート状弾性発泡基体１２と組成物Ｒとが一体化した樹脂組成物存在領域１４が形成されている。
2008047402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状弾性発泡基体(12)を備えるシート状弾性体において、
前記シート状弾性発泡基体(12)の厚さ方向における一方の表面(12a)の全体が樹脂組成物(R)で覆われ、
前記表面(12a)の表層部では、シート状弾性発泡基体(12)を構成する発泡体骨格(13)によって画成されるセル(28)内に前記樹脂組成物(R)が存在し、
これにより前記表層部に、前記シート状弾性発泡基体(12)と樹脂組成物(R)とが一体化した樹脂組成物存在領域(14)が形成されている
ことを特徴とするシート状弾性体。
【請求項２】
前記樹脂組成物存在領域(14)は、前記樹脂組成物(R)と発泡体骨格(13)とが接触部位において融合している請求項１記載のシート状弾性体。
【請求項３】
前記樹脂組成物存在領域(14)は、ＪＩＳ Ｋ ７２１８に基づいて、接触押圧体の材質を(１)ステンレスとすると共に、(２)荷重を１.２ｋｇとし、(３)回転数４３回転／分とする条件下に実施される評価で１０回転以上の耐性を備えている請求項１または２記載のシート状弾性体。
【請求項４】
シート状弾性発泡基体(12)を備えるシート状弾性体において、
前記シート状弾性発泡基体(12)は、５０％圧縮荷重が０.０２５ＭＰａ以下で、７５％圧縮荷重が０.４０ＭＰａ以下とされ、
前記シート状弾性発泡基体(12)の厚さ方向における一方の表面(12a)の全体が樹脂組成物(R)で覆われ、
これにより前記表面(12a)の表層部に、前記シート状弾性発泡基体(12)と樹脂組成物(R)とが一体化し、ＪＩＳ Ｋ ７２１８に基づいて、接触押圧体の材質を(１)ステンレスとすると共に、(２)荷重を１.２ｋｇとし、(３)回転数４３回転／分とする条件下に実施される評価で１０回転以上の耐性を備える樹脂組成物存在領域(14)が形成されている
ことを特徴とするシート状弾性体。
【請求項５】
前記樹脂組成物存在領域(14)の厚さは、１〜２５μｍの範囲とされる請求項１〜４の何れか一項に記載のシート状弾性体。
【請求項６】
前記樹脂組成物(R)のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した引張強度は、１.０〜８０ＭＰａの範囲とされる請求項１〜５の何れか一項に記載のシート状弾性体。
【請求項７】
前記樹脂組成物存在領域(14)をなす物質におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される伸びは、前記シート状弾性発泡基体(12)のＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される伸び以上にされている請求項１〜６の何れか一項に記載のシート状弾性体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート状弾性体に関し、更に詳細には、電子機器や精密機器等のガスケットまたはパッキン等といったシール材として好適に使用されるシート状弾性体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家電、携帯電話または携帯情報端末機におけるディスプレイ等内には、例えば液晶表示部等の機器が筐体外部に臨むように配設されている。このような機器は、例えば筐体とこの筐体周縁との間にシール部材を介在させて、防塵、バックライトの光漏れおよびがたつき等を防止している。このようなシール部材として、特許文献１に記載の如く、低荷重にて容易に変形し、かつ片面にフィルム材を一体成形したポリウレタンフォームが報告されている。
【特許文献１】特開２００１−１００２１６号公報
【０００３】
ところで最近の携帯電話等に要求される機能向上および軽量化等に伴って、前述したシール部材への要求特性も高度化している。これは使用ＩＣの機能向上、該ＩＣサイズの統一による部材集積度の上昇や、大規模ＬＳＩ導入による省スペース化および基板の多積層化等で達成されている。このように部品が多数集積されると、構造や筐体の嵌合構造等も複雑化する。これに対応するため、特許文献２に記載される如く、同じ厚さにおいて幅広い圧縮率範囲で充分なシール性を確保するシール部材が案出されている。
【特許文献２】特開２００５−２２７３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし特許文献２に記載の発明では、シール性が良好である一方、柔軟性故に耐スクラッチ性が低い。このため取り扱いが粗雑であると、シール部材が容易に損傷する問題を内在する。この損傷は、シール性悪化や、損傷シール部材からの剥離小片が、例えば液晶画面上に残留して商品価値を低下させる二次的な問題を発生させる。【０００５】
この発明は、従来の技術に係るシート状弾性体に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、良好な柔軟性および弾力性によるシール性と、耐スクラッチ性とを併有し得るシート状弾性体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願発明のシート状弾性体は、シート状弾性発泡基体を備えるシート状弾性体において、
前記シート状弾性発泡基体の厚さ方向における一方の表面の全体が樹脂組成物で覆われ、
前記表面の表層部では、前記シート状弾性発泡基体を構成する発泡体骨格によって画成されるセル内に前記樹脂組成物が存在し、
これにより前記表層部に、前記シート状弾性発泡基体と樹脂組成物とが一体化した樹脂組成物存在領域が形成されていることを要旨とする。【０００７】
従って、請求項１に係る発明によれば、高圧縮下でも低硬度を維持し、幅広い圧縮状態下で好適なシール性を発現すると共に、耐スクラッチ性を発現し得る。【０００８】
請求項２に記載の発明は請求項１記載の発明において、前記樹脂組成物存在領域は、前記樹脂組成物と発泡体骨格とが、接触部位において融合していることを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、高圧縮下でも低硬度を維持し、幅広い圧縮状態下で好適なシール性を発現すると共に、耐スクラッチ性を発現し得る。【０００９】
請求項３に記載の発明は請求項１または２記載の発明において、前記樹脂組成物存在領域は、ＪＩＳ Ｋ ７２１８に基づいて、接触押圧体の材質を(１)ステンレスとすると共に、(２)荷重を１.２ｋｇとし、(３)回転数４３回転／分とする条件下に実施される評価で１０回転以上の耐性を備えていることを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、充分な耐スクラッチ性が確保される。【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の別の発明に係るシート状弾性体は、 シート状弾性発泡基体を備えるシート状弾性体において、
前記シート状弾性発泡基体は、５０％圧縮荷重が０.０２５ＭＰａ以下で、７５％圧縮荷重が０.４０ＭＰａ以下とされ、
前記シート状弾性発泡基体の厚さ方向における一方の表面の全体が樹脂組成物で覆われ、
これにより前記表面の表層部に、前記シート状弾性発泡基体と樹脂組成物とが一体化し、ＪＩＳ Ｋ ７２１８に基づいて、接触押圧体の材質を(１)ステンレスとすると共に、(２)荷重を１.２ｋｇとし、(３)回転数４３回転／分とする条件下に実施される評価で１０回転以上の耐性を備える樹脂組成物存在領域が形成されていることを要旨とする。【００１１】
従って、請求項４に係る発明によれば、高圧縮下でも低硬度を維持し、幅広い圧縮状態下で好適なシール性を発現すると共に、耐スクラッチ性を発現し得る。【００１２】
請求項５に記載の発明は請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記樹脂組成物存在領域の厚さは、１〜２５μｍの範囲とされることを要旨とする。
従って、請求項５に係る発明によれば、高圧縮下での低硬度の維持と、充分な耐スクラッチ性の発現とが担保される。【００１３】
請求項６に記載の発明は請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、前記樹脂組成物のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した引張強度は、１.０〜８０ＭＰａの範囲とされることを要旨とする。
従って、請求項６に係る発明によれば、充分な耐スクラッチ性の発現が担保される。【００１４】
請求項７に記載の発明は請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、前記樹脂組成物存在領域をなす物質におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される伸びは、前記シート状弾性発泡基体のＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される伸び以上にされていることを要旨とする。
従って、請求項７に係る発明によれば、充分な耐スクラッチ性が確保される。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明した如く、本発明に係るシート状弾性体によれば、高圧縮下において低硬度を維持し、充分な耐スクラッチ性を備えるシート状弾性体を製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好適な実施例に係るシート状弾性体の内部構造を示す断面図である。
【図２】実施例に係るシート状弾性体の製造方法を示す工程図である。
【図３】実施例に係るシート状弾性体の製造装置の一例を示す概略図である。
【図４】実施例に係る樹脂組成物転写用フィルムを示す断面図である。
【図５】樹脂組成物存在領域が２層からなる樹脂組成物転写用フィルムを示す断面図である。
【図６】実施例に係るシート状弾性体を製造する際に使用する、弾性発泡基体原料、シート状弾性発泡基体、樹脂組成物存在領域および基材フィルム等の各工程での状態を概略的に示す状態図である。
【図７】変更例に係るシート状弾性体の内部構造を示す断面図である。
【図８】変更例に係るシート状弾性体の製造装置を示す概略図である。
【図９】別の変更例に係るシート状弾性体の製造装置を示す概略図である。
【図１０】実験１〜３で実施される耐スクラッチ性の評価に使用される試験装置を示す全体概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係るシート状弾性体につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。本願の発明者は、僅かな厚さで充分なシール性を確保し得るシート状弾性発泡基体の一方の表面における表層部に、該基体と所要の樹脂組成物とが一体化した樹脂組成物存在領域を形成することで、該基体が備える物性を阻害せず、かつ所要の耐スクラッチ性とを達成するシート状弾性体が得られることを知見したものである。このシート状弾性体は、携帯電話等の筐体嵌合部に好適に使用され、シール性・ハンドリング性の向上および傷付きによる商品価値の低化を防止する。ここでシート状弾性発泡基体が備える物性とは、(Ａ)夫々一定値以下とされる５０％圧縮荷重(以下、５０％ＣＬＤと云う)および７５％圧縮荷重(以下、７５％ＣＬＤと云う)、或いは(Ｂ)一定値以下とされる密度である。これら(Ａ)または(Ｂ)は、何れも本発明においては高圧縮状態下での低硬度達成の指標となっている。なお一方の表面とは、筐体の嵌合等によって摺擦等を受ける側の表面を指す。また本発明中の「セル内に樹脂組成物が存在」とは、セル内に樹脂組成物が少なくとも一部に入り込んだ状態を指す。そして「樹脂組成物と発泡体骨格とが、接触部位において融合」とは、相溶性によって該樹脂組成物と該発泡体骨格とが、境界を消失させて混じり合って一体化した状態を指す。【００１８】
本発明の耐スクラッチ性の評価は、基本的にＪＩＳ Ｋ ７２１８に基づいて実施される。この評価の際、(１)接触押圧体の材質はステンレスとされ、(２)荷重は１.２ｋｇ、(３)回転数は４３回転／分とされる(詳細は後述［００２７］：以下、評価条件と云う)。この評価において、耐久性を備えるとは、評価条件で実施する一定回転終了時に、シート状弾性体の樹脂組成物存在領域が形成された側に目視できる傷がない状態を指す。また本発明においては、実験１(後述)より得られた知見から、耐スクラッチ性を判断する境界を、評価条件下で１０回転としている。すなわち１０回転終了後に評価対象物であるシート状弾性体に何等問題がなければ、耐スクラッチ性を備えると判断した。【００１９】
実施例に係るシート状弾性体１０は、図１に示す如く、(ａ)シート状弾性発泡基体(以下、単に基体という)１２と、この基体１２の一方の表面１２ａにおける表層部に形成される(ｂ)樹脂組成物存在領域１４と、この樹脂組成物存在領域１４の反対側となる基体１２の他方の面(裏面)に積層される(ｃ)基材フィルム１８とから基本的に構成される。ここで(ａ)基体１２は、所要の柔軟性およびシール性を達成し、(ｂ)樹脂組成物存在領域１４は、セル２８を画成する発泡体骨格１３および樹脂組成物(以下、単に組成物と云う)Ｒが一体化した領域で、所要の耐スクラッチ性を発現し、(ｃ)基材フィルム１８は、シート状弾性体１０の構造的強度を向上させる役割を夫々担う。なお発泡体骨格１３と組成物Ｒとの一体化とは、組成物Ｒがセル２８内に(入り込んで)存在すると共に、このセル２８を画成する発泡体骨格１３との接触部位において融合した状態を指す。ここでは、組成物Ｒがセル２８内へ入り込んで存在するだけで、発泡体骨格１３と組成物Ｒとが融合していない状態も一体化に含んでいる。なお組成物Ｒは、表面１２ａの表層部におけるセル２８に一部は入り込んだ状態となっている。【００２０】
基体１２は、好適には公知であるメカニカルフロス法を基本として製造される。すなわち主原料であるポリオールおよびイソシアネート並びに副原料である整泡剤等からなる樹脂原料に、所定量の造泡用気体を混合した弾性発泡基体原料(以下、単に原料と云う)Ｍを、製造工程(後述)において移送媒体としても利用される基材フィルム１８上に連続的に供給し、厚さを制御することで製造される。メカニカルフロス法については、例えば特公昭５３−８７３５号公報に詳細な記載がなされている。そして発泡体は、本実施例においては半独泡構造となっている。また基体１２としては、防塵および光漏れ防止等の機能を長期間に亘って維持するように、材質的にヘタリおよび発生ガスが少なく、かつ柔軟性や曲面への追従性等を有する公知の物質、例えば合成樹脂の発泡体等が好適である。具体的には、ウレタン、ポリスチレン、シリコーン、アクリルまたはポリ塩化ビニル等の各種樹脂或いはＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭまたはＥＰＭ等の各種ゴムを素材とした発泡体が挙げられる。【００２１】
基体１２の密度は、５０〜２５０ｋｇ/ｍ３の範囲とされる。この範囲とすることで、表面１２ａにおける表層部に樹脂組成物存在領域１４が形成されても、高い圧縮状態において充分に低い硬度を維持し得る。この数値が２５０ｋｇ/ｍ３を越えた場合、硬度が高くなってシール性が悪化する。密度下限は、製造方法(後述)によって異なる。基体１２がメカニカルフロス法で製造される場合、１００ｋｇ/ｍ３が下限となる。１００ｋｇ/ｍ３未満であると、樹脂原料に対して造泡用気体が均一に混合されず、セル２８を形成する気泡が安定的に維持されずにセル荒れ、ボイド等の問題が起こり、シール性の発現が阻害されるためである。メカニカルフロス法と化学的発泡法とを併用する場合には、５０ｋｇ/ｍ３が下限となる。しかし５０ｋｇ/ｍ３未満であると、やはりセル２８を形成する気泡が安定的に維持されない。また基体１２の厚さは、０.３〜５.０ｍｍの範囲とすることが好ましい。この下限は、高圧縮下であって充分なシール性を確保するための数値である。一方上限は、携帯電話等の省スペース性を要求される機器での使用から、経験的に導出された数値である。【００２２】
この密度および厚さによって達成されるシート状弾性体の性状は、５０％ＣＬＤおよび７５％ＣＬＤでも表現可能である。この場合、数値は、夫々０.０２５ＭＰａ以下および０.４０ＭＰａ以下とされる。５０％ＣＬＤおよび７５％ＣＬＤは、夫々５０％、７５％の物理的圧縮を加えるに際して必要とされる荷重、すなわち５０％、７５％の物理的圧縮を加えた際のシート状弾性体１０全体としての硬度を表す。これが前述の値を超えると、硬過ぎて、物理的圧縮に対する柔軟性が劣り、充分なシール性を達成できない。更に筐体に掛かる負荷が大きくなり、使用に際して筐体等に歪み、割れ、カケその他物理的欠陥を生じさせる虞もある。なおこの硬度は、基本的に基体１２の数値である。しかし本発明においては、表面１２ａにおける表層部に樹脂組成物存在領域１４が形成され、組成物Ｒと基体１２とが一体化して不可分な構造となっているため、シート状弾性体１０全体の数値も同様となる。【００２３】
この他、基体１２のセル２８の径は、シート状弾性体１０が好適なシール性を発現するために５００μ以下、好適には３００μｍ以下にされる。この値が５００μｍを超える場合、防塵性や遮光性が低下する。殊に昨今の精密機器に求められる該性能を過不足なく達成するためには、３００μｍ以下が好ましい。すなわち３００〜５００μｍの場合、防塵性に問題はないものの、光源強度によっては僅かな光漏れが起こり得る。また本実施例に係るシート状弾性体１０は、メカニカルフロス法を主体として製造されるので、別段後加工等を実施しなければ表面にスキン層を備えている。これは構造的にシール対象物に対する密着性を高め得るため、シール性向上の観点から好ましい。【００２４】
このような物性を備えるシート状弾性体１０をなす基体１２の原料Ｍは、基本的には特公昭５３−８７３５号公報等に記載される内容に従う。そして密度等を前述範囲とするため、主原料であるポリオールおよびイソシアネート並びに副原料である整泡剤等からなる樹脂原料１００体積部に対する造泡用気体の混合割合は、３００体積％以上とされる。これが３００体積％未満であると、シート状弾性体１０の密度が２５０ｋｇ/ｍ３以下とならず、高い圧縮率となった際のシール性が確保できない。また化学的発泡法を併用する場合、更に発泡剤、界面活性剤および基体１２の硬化を制御下に遅延させる触媒等が副原料として使用される。【００２５】
樹脂組成物存在領域１４は、基本的に基体１２の表面１２ａの表層部のセル２８(空隙)に組成物Ｒが入り込み一体化した領域、または組成物Ｒが入り込むと共に、相溶性により発泡体骨格１３との境界を消失させて融合して一体化した領域である(図１参照)。そして、この融合により組成物Ｒは、基体１２に対して不可分かつ単一の層として存在する樹脂組成物存在領域１４を形成する。従って、樹脂組成物存在領域１４の存在によって、基体１２の柔軟性等に係る物性が悪化することはない。【００２６】
組成物Ｒとしては、所要の樹脂、好適には基体１２と同様の素材、例えばウレタン樹脂が使用される。この他、アクリル、ポリエステル、ビニル、エポキシ、ポリアミドまたはポリスチレン等の各樹脂或いは各種合成ゴム等の公知物質を、一種または数種混合して使用してもよい。そして組成物Ｒには、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した引張強度が１.０〜８０ＭＰａの範囲であることが求められる。これにより本発明に係るシート状弾性体１０の柔軟性と、表面１２ａの耐スクラッチ性とが担保される。すなわち、引張強度が１.０ＭＰａ未満であると、耐スクラッチ性が満足されない。一方８０ＭＰａを超えると、シート状弾性体１０全体としての柔軟性が悪化する。また基体１２の伸び(ＪＩＳ Ｋ ６２５１)よりも大きい伸びを有し、かつ基体１２の素材に対して、相溶性の高い物質が好適に選択される。伸びについては、前述の基体１２の素材等に比較して、５０％以上、好適には１００％以上とされる。相溶性については、互いの溶解度パラメータの差を１.０以内とすることが好ましい。このような樹脂等を素材とすることで、以下の効果を奏する。すなわち、(α)製造時においては、基体１２に樹脂組成物存在領域１４を形成する際の馴染みをよくして融合を容易化する。また(β)使用時においては、樹脂組成物存在領域１４の基体１２に対する一体保持性(追従性)を確保する。【００２７】
また組成物Ｒには、シート状弾性体１０の製造(加熱)等に際して、塑性流動を発現することが必要とされる。ここで塑性流動とは、高分子である組成物Ｒを構成する各分子が、ガラス転移点以上の温度において、組成物Ｒが表面１２ａの表層部にだけ入り込む程度の流動を指し、このような塑性流動の状態と、溶融温度以上で発生する流動状態とは区別される。すなわち、加熱しても塑性流動状態とならずガラス状態のままの組成物Ｒは、セル２８内に入り込まないため不適である。また、溶融温度以上の温度で流動状態となって粘性が低くなる組成物Ｒは、基体１２の全体に浸透してしまう。このため組成物Ｒは、表面１２ａの表層部に樹脂組成物存在領域１４を形成し得ず、シート状弾性体１０の硬度等の物性を悪化させるためあまり好ましくない。このように塑性流動する組成物Ｒとしては、例えば、熱による溶融を生じずに一定の流動性を発現する架橋型の樹脂や、シート状弾性体１０の製造する際の加熱によって完全に溶融しない熱可塑性樹脂が好適である。この条件を達成する物質の使用によって、塑性流動状態を発現し、基体１２に対して物性に悪影響を与えることなく、表面１２ａの表層部に組成物Ｒが一体化したシート状弾性体１０を製造し得る。【００２８】
樹脂組成物存在領域１４は、厚さが１〜２５μｍ、好適には２〜２０μｍ、更に好適には３〜１０μｍの範囲とされる。なおここで厚さとは、基体１２と組成物Ｒとが一体化した部分の厚さであって、表面１２ａから組成物Ｒが存在する位置までの深さを表す(図１または図７におけるＤ参照)。厚さが１μｍ未満であると、充分な耐スクラッチ性が得られず、一方２５μｍを超えると、シート状弾性体１０自体のシール性、クッション性等が損なわれる。この厚さの数値範囲は、後述の実験１から得られる知見を基に導出されている。すなわち３〜１０μｍの範囲においては、評価条件で１００回転終了時に耐スクラッチ性に問題がなく、かつ追従性も良好である。また２〜３μｍまたは１０〜２０μｍの範囲では、評価条件で３０回転(樹脂組成物存在領域１４を備えず、５ｍｍ未満の小傷が確認された従来のシート状弾性体１０における境界領域となる回転数)終了時に耐スクラッチ性に問題がなく、かつ追従性も問題のない水準であった。【００２９】
なお樹脂組成物存在領域１４に求められる耐スクラッチ性は、本発明においては、所要の評価条件で評価されている。この評価条件は、実験１(後述)において、従来のシート状弾性体１０の実験結果から導出されたもので、実際の使用下での限界を定める的確性を備えている。具体的には、実際にシール部材等として使用(製品アッセンブリー時または製品組込後)する際に加わる振動や落下等の外的要因または製品構成によって、予想される被シール部材との物理的接触状況が考慮され、更に過酷な条件での評価を定性的かつ定量的に実施し得る内容を再現できる条件である。すなわち、この評価条件で問題がなければ、実際使用下においても問題がないと想定し得る。【００３０】
基材フィルム１８は、シート状弾性体１０の構造的強度を向上させるべく基体１２に一体的に積層される部材である。そして製造方法(後述)に記載の如く、原料Ｍの移送媒体としての役割も担う。従って基材フィルム１８の素材には、製造時に掛けられる張力に対抗し得る物理的強度と、原料Ｍを反応・硬化させる熱に対する耐性とを備える、例えばポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)の如き熱収縮の小さい各種樹脂の使用が好ましい。この他、詳細は［特許文献２］記載の内容に準じる。【００３１】
(製造装置および製造方法について)
次に本実施例に係るシート状弾性体の製造装置と、該装置による製造方法を説明する。なお、原料Ｍおよび樹脂組成物転写用フィルム(以下、単に転写用フィルムと云う)２０(後述)は準備されているものとする。シート状弾性体１０は、基本的に図２に示す原料準備工程Ｓ１、原料供給・樹脂組成物付与工程Ｓ２、加熱工程Ｓ３、転写フィルム除去工程Ｓ４および最終工程Ｓ５を経て、図３に示す製造装置３０により製造される。製造装置３０は、前述の各工程Ｓ２〜Ｓ５を連続実施し、原料準備工程Ｓ１は混合部３１で別途実施される。なお原料準備工程Ｓ１については、基体１２の原料Ｍを適宜な従来公知等の方法によって準備し、転写用フィルム２０を準備する工程である。先の原料Ｍの準備や、製造装置３０について詳細な説明についての内容は、［特許文献２］に準じるため省略する。【００３２】
(樹脂組成物転写用フィルムについて)
予め準備される転写用フィルム２０は、図４に示す構造を有する。本実施例では、用意された転写フィルム２２上に、付与した離型剤１７を介して層状物１５を形成することで製造される。層状物１５は、公知のグラビアコーター等により、組成物Ｒを所要厚さとしたものである。使用コーターは、層状物１５の厚さや、組成物Ｒの粘度等の諸条件によって適宜選択される。ここで離型剤１７は、層状物１５の転写フィルム２２からの剥離性を高めるものである。例えばシリコーン、ポリオレフィン、メラミン、エポキシ、エチレン−酢酸ビニル系または塩化ビニル−酢酸ビニル系の各樹脂或いはポリアセタール等の公知物質が、単体または数種混合物の形で適宜選択される。また転写フィルム２２としては、樹脂組成物存在領域付与機構(以下、単に付与機構と云う)３５による張力に対抗し得る物理的強度と、原料Ｍを反応・硬化させる熱に対する耐性とを備え、また表面が平滑である、例えばＰＥＴの如き熱収縮の小さい各種樹脂が好適に採用される。【００３３】
本実施例では、層状物１５は単層であるが、本発明はこれに限定されない。図５に示すように、離型剤１７が付与された転写フィルム２２上に、第２の組成物Ｒ２から所要厚さの第２の層状物１５ｂを形成し、その上に第１の組成物Ｒ１を付与して所要厚さの第１の層状物１５ａを形成した複層としてもよい。この場合、第１の層状物１５ａの素材として、基体１２および第２の層状物１５ｂの双方に馴染む物質を採用することで、基体１２およびこれに接触しない第２の層状物１５ｂの夫々の素材として、互いに馴染みのない物質を選択し得る。例えば、(イ)外側となる第２の層状物１５ｂの素材として耐スクラッチ性を有し、かつ例えば光沢を備えるアクリル樹脂を用い、(ロ)基体１２の素材として柔軟性等に優れるポリウレタンフォームを用いる場合には、第１の層状物１５ａとしてこれらの双方に相溶性を有する物質、例えばウレタン、アクリル、ポリエステルまたはポリアミド或いは各種合成ゴム等が好適に採用される。この場合、好適な柔軟性、耐スクラッチ性および表面光沢を備えるシート状弾性体１０が得られる。勿論、必要に応じて、層状物１５を３層以上の構造としてもよい。【００３４】
また層状物１５を２層以上した場合には、所要の機能を発現する物質(以下、機能物質と云う)Ｆを組成物Ｒに混合して、この機能をシート状弾性体１０に付与し得る。これは組成物Ｒをバインダーとして利用し、特定機能を付与するものである。具体的には、離型剤１７を介して転写フィルム２２上に、機能物質Ｆが混合された第２の組成物Ｒ２から第２の層状物１５ｂを形成し、更にこの上に第１の組成物Ｒ１だけから第１の層状物１５ａを形成することでなされる(図５参照)。【００３５】
ところで、この機能物質Ｆの混合は、耐スクラッチ性等の表面的物性に影響を出さない一方で、例えば引張強度等の体積的物性を悪化させる。このため、層状物１５が単層の場合には適用が困難で、作業者に軽く接触する程度でも層状物１５が転写フィルム２２から部分的に剥離する問題を生じる。この問題は、殊に厚さが薄く(２５μｍ以下)、また離型剤１７を介して他の物質と実質的に接合していない状態(図４参照)においては致命的である。しかし層状物１５を２層以上とすると、第１の層状物１５ａと第２の層状物１５ｂとの間に、所謂アンカー効果が発現してこの問題を回避し得る。機能物質Ｆは、第１の組成物Ｒ１または第２の組成物Ｒ２の何れに混合しても同様の効果が得られる。【００３６】
なお、図４および図５で夫々示した転写用フィルム２０は、製造装置３０で原料Ｍに積層的に付与されるに際しては、上下が入れ替わった形で使用される。また図５においては、機能物質Ｆが混合される第２の層状物１５ｂが転写フィルム２２側に位置しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち機能物質Ｆを第１の組成物Ｒ１に混合して、該機能物質Ｆを含む第１の層状物１５ａを形成して、これを第２の層状物１５ｂで被覆的に保護してもよい。この場合、アンカー効果だけでなく、被覆による直接的な保護作用も付加される。このように層状物１５を複層とする場合、双方の層の接合性等を考慮し、厚さは何れも１μｍ以上とすることが好ましい。この値が１μｍ未満であると、前述したアンカー効果や被覆保護効果が不充分となる。なお、機能物質Ｆによって付与される機能としては、例えば着色、吸湿性、導電性または電磁シールド性等の、バインダーに混合可能な公知の粉体等の物質によって付与される性質が全てが挙げられる。また複層として形成された第１の層状物１５ａおよび第２の層状物１５ｂは、加熱によって相互に一体化するため、単層の層状物１５と同様に樹脂組成物存在領域１４を形成する。【００３７】
図３に示す製造装置３０は、基本的に［特許文献２］に記載の製造装置に準じる。すなわち基材フィルム１８を駆動するロール機構３２(供給ロール３２ａおよび製品回収ロール３２ｂ)と、フィルム１８上に原料Ｍを供給する吐出ノズル３４と、この下流で原料Ｍを所定厚さとする製品厚制御手段３６と、この下流の加熱手段３８とからなる。吐出ノズル３４は、図６(ａ)に示す如く、原料Ｍを基材フィルム１８上に制御下に供給するもので、その一端が原料準備工程Ｓ１を実施する混合部３１に接続されている。製品厚制御手段３６は、図６(ｂ)に示す如く、原料Ｍを所要厚さとすると共に、転写用フィルム２０を原料Ｍに押圧下に積層的に付与するロールとして機能する。なお製品厚制御手段３６として各種ブレードを採用して、付与機構３５から独立させてもよい。そして製品厚制御手段３６を挟んだ上流および下流には、原料Ｍの上側に層状物１５を付与する転写用フィルム２０を駆動する供給ロール３５ａおよび転写フィルム回収ロール３５ｂが夫々配設され、これから付与機構３５が構成されている。この付与機構３５は、転写用フィルム２０に張力を掛けつつ製造ラインに供給し、かつ転写フィルム２２だけを回収する機構である。ここで供給ロール３５ａからは、巻き付けられた転写用フィルム２０が制御下に送出される。この部分を通過することで原料供給・樹脂組成物付与工程Ｓ２が完了し、加熱手段３８の下流側に位置する転写フィルム回収ロール３５ｂを経ることで転写フィルム除去工程Ｓ４(図６(ｃ)参照)が完了する。【００３８】
加熱手段３８では、原料Ｍを制御下に加熱して反応・硬化させて基体１２とすると共に、層状物１５(組成物Ｒ)と基体１２とが一体化された樹脂組成物存在領域１４が形成される。ここで層状物１５と基体１２との一体化は、層状物１５自身の塑性流動状態への変化および該接着効果と、原料Ｍの反応・硬化とによって、非常に強固なものとなっている。また基材フィルム１８は、加熱による原料Ｍの反応・硬化による接着効果によって基体１２に対して強固に接合して一体的に積層される。この加熱手段３８による加熱温度は、層状物１５が塑性流動状態へ変化する温度範囲にされる。具体的には、原料Ｍを加熱することで反応・硬化させ得る１５０〜２００℃程度とされる。そしてこの加熱手段３８を通過することで、加熱工程Ｓ３が完了する。【００３９】
最終工程Ｓ５では、基本的にこれまでの各工程Ｓ１〜Ｓ４を経ることでシート状弾性体１０の長尺物を得る工程である。必要に応じて最終製品である所定のシール材形状に打ち抜き、更に最終検査等が実施される。またシート状弾性体１０は、最終検査を実施しつつつ製品回収ロール３２ｂにより巻き取り回収した形で出荷してもよい。この場合、シート状弾性体１０が長尺物として連続製造され、製造コストを大きく低減できる。なおシート状弾性体１０の製造に際して、転写用フィルム２０の原料Ｍ側に、融点が６０〜１５０℃の、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリオレフィンまたはアクリル樹脂の如きホットメルト型等の接着剤をスプレー塗布等の公知手段で付与してもよい。この接着剤は加熱工程Ｓ３を経ることで硬化するため、基体１２と層状物１５(組成物Ｒ)との一体化をより強固にできる。ここで融点が６０℃未満の場合、例えば夏場等の高温下製造においてブロッキング等の弊害をおこす虞がある。一方１５０℃を越える場合、加熱工程Ｓ３で溶融せず、接着効果が充分に期待できない。また予め製造された基体１２を使用するまたは上市されている製品を基体１２として利用してもよい。【００４０】
この他、前述のメカニカルフロス法と化学的発泡法とを併用して製造することも可能である。この場合、原料Ｍの副原料として化学発泡剤が使用される。(化学)発泡剤としては、殊に水が挙げられ、この発泡剤に適した界面活性剤や触媒を、従来のメカニカルフロス法に適した各種副原料と併用してもよい。殊に触媒を選択することで原料Ｍの硬化反応を制御することが好ましく、また原料Ｍにおける主原料の全量の０.１〜８重量％で使用される。この他、(化学)発泡剤としては、アゾ化合物類、置換ヒドラジン類、セミカルバジド類、トリアゾール、ベンゾオキサジン類または炭酸ナトリウム／クエン酸混合物が使用される。この発泡剤の量は、薬剤および所望の発泡体密度に応じて調整され、通常的には原料Ｍにおける主原料の全量の０.１〜１０重量％とされる。また１種または数種の物理発泡剤を、前述の(化学)発泡剤と混合して使用してもよい。物理発泡剤として、例えば各フルオロカーボン類、フルオロエーテル類、ペンタンの如き炭化水素類、エーテル類またはエステル類が挙げられる。また部分的にハロゲン化された炭化水素類、エーテル類またはエステル類等を含む材料も挙げられる。典型的な物理発泡剤の沸点は、−５０〜１００℃である。また物理発泡剤は、得られた発泡体に所望の嵩密度を与えるのに充分な量、通常、原料Ｍにおける主原料の全量の５〜５０重量％の量で使用される。一実施形態では、１種または複種の物理発泡剤と共に水((化学)発泡剤)が使用される。【００４１】
触媒としては、ビスマス、鉛、スズ、鉄、アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、マンガンまたはジルコニウムの有機酸塩類、無機酸塩類或いは有機金属誘導体類、更にホスフィン類または第三級有機アミン類等が挙げられる。殊に鉄(金属)アセチルアセトナート(ＦｅＡＡ)が、安定性、良好な触媒活性および無毒性のため好ましい。このＦｅＡＡにアセチルアセトン(２,４−ペンタンジオン)を添加することで、低温時における早期硬化の回避作用と、加熱手段３８での加熱時における高い触媒作用とを提供し得る。ここでＦｅＡＡとアセチルアセトンとの重量比は２：１で、反応性組成物に存在する触媒量は、活性水素含有成分の重量に対して０.０３〜３.０重量％である。また有機シリコーン界面活性剤の如き界面活性剤を、原料Ｍ(基体１２)を硬化前に安定化させる目的で使用してもよい。ケイ酸塩単位とトリメチルシロキシ単位との好適なモル比は、０.８：１〜２.２：１である。この他、通常の有機ポリシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリマー類が使用され得る。更に充填剤(アルミナ三水和物、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、粘土または水酸化マグネシウム等)、染料、顔料(例えば二酸化チタンおよび酸化鉄)、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、難燃剤、ＵＶ安定剤、導電性充填剤、導電性ポリマー等の通常使用される任意の添加剤を原料Ｍに添加してもよい。【００４２】
(変更例)
前述の実施例においてはシート状弾性体１０に、構造的強度を向上させて製品のハンドリング性等を良好にする基材フィルム１８が積層されている。しかし本発明においてはこれが存在しない、具体的には図７に示すシート状弾性体２４のような形態でもよい。このシート状弾性体２４は、例えば図８に示す製造装置５０によって製造される。製造装置５０は、ロール機構３２が供給ロール３２ａ、製品回収ロール３２ｂおよび基材フィルム回収ロール３２ｃから構成される以外は、製造装置３０と同じ構造となっている。また回収された基材フィルム１８は、再利用に供してもよい。【００４３】
(別の変更例)
この他、図９に示す製造装置６０を用い、製造装置３０における基材フィルム１８と転写用フィルム２０との位置を逆転させて、シート状弾性体２４を製造するようにしてもよい。この場合、原料Ｍを上方から押さえて表面荒れを防止しつつ、かつ厚さを制御してシート状に成形するために、転写用フィルム２０に代わって表面保護フィルム１９が使用される。またロール機構３２に備えられる供給ロール３２ａには転写用フィルム２０が巻かれ、基材フィルム回収ロール３２ｃは、転写フィルム回収ロールとして用いられる。また付与機構３５に代えて、表面保護フィルム１９を供給ロール３７ａによって供給し、加熱手段３８の下流側で表面保護フィルム回収ロール３７ｂによって表面保護フィルム１９を回収する表面保護フィルムロール機構３７が配置される。すなわち原料Ｍは、移送媒体としての転写用フィルム２０と、表面保護フィルム１６とにより上下から挟み込まれた状態で成形される。なお転写フィルム２２は、回収・再利用してもよい。【００４４】
またこの別の変更例の例に習い、メカニカルフロス法と化学発泡法とを併用してシート状弾性体を製造する場合、表面保護フィルム１９の使用によって、前述した原料Ｍの上方からの押さえによる表面荒れを防止の他、化学発泡法により発生するガスの飛散を防止してシート状弾性体をより効率的に低密度化し得る。なお前述の各例では、シート状弾性体１０、２４は連続製造されるが、本発明はこれに限定されない。例えば５ｍ程度の転写用フィルム２０や基材フィルム１８を使用し、バッチ的に原料Ｍの供給および加熱等を実施してもよい。【００４５】
(実験例)
以下に、本発明に係るシート状弾性体につき、耐スクラッチ性等について評価した実験例を示す。【００４６】
(実験１)  シート状弾性体における耐スクラッチ性について
下記の表１に示す各物性を備える各測定例１〜７に係るシート状弾性発泡基体だけからなるシート状弾性体(製造方法は下記)を準備し、これをφ５０×１.０ｍｍの円形シート状の試験片Ｓに加工して得た。そしてこの試験片Ｓに対して、図１０に示すような試験装置８０に設置し、ＪＩＳ Ｋ ７２１８に基づいて(ＪＩＳ Ｋ ７２１８準基)、(１)接触押圧体８２の材質をステンレスとし、(２)荷重を１.２ｋｇ、(３)回転数４３回転／分(回転速度５０ｍｍ／ｓｅｃ)または回転数８６回転／分(回転速度１００ｍｍ／ｓｅｃ)とした条件下でスクラッチ性の評価を行なった。なおスクラッチ性の評価は、１０〜１００回転まで１０回転刻みの回転を実施後に、試験片Ｓを試験装置８０から取り外して、外観を目視により確認し、○：傷なし、△：小傷(５ｍｍ未満)あり、×：傷(５ｍｍ以上)ありの三段階で評価した。なお使用した素材等は以下の通りである。また回転速度とは、試験片Ｓの外縁部に任意に設定された点が回転運動によって移動する速度を表している。【００４７】
(シート状弾性体(シート状弾性発泡基体)の製造方法)
・記号Ａ系列およびＢ(メカニカルフロス法による)
汎用のポリエーテルポリオール１００部、架橋剤(１,４ブタノール)３部、増粘剤(水酸化アルミ)２０部、金属触媒(スタナスオクトエート)０.１部、整泡剤(商品名  ＳＺ−１９４０(シリコーン)：東レダウ製)５.０部とから混合物を得る。次いで混合物に０.１ＮＬ／ｓｅｃの条件で、目的する密度となるように計算した造泡用気体と、イソシアネートインデックスが０.９〜１.１となるように設定されたポリイソシアネート(クルードＭＤＩ、ＮＣＯ含有量：３１％)とを混合して弾性発泡基体原料を得る。そして前述した製造方法に従って、弾性発泡基体原料からシート状弾性体を製造した。
・記号ＣおよびＤ(メカニカルフロス法＋化学的発泡法による)
基本的には、上述の記号Ａ系列およびＢのメカニカルフロス法と同様であるが、原料として更に発泡剤としての水が０.５部(記号Ａ系列の混合物に、所要量の造泡用気体と水とを加えたものが記号Ｃ、記号Ｂに水を加えたものが記号Ｄ)混合されている。
【表１】
2008047402.tif 000003
【００４８】
(実験１の結果)
結果を下記の表２((ａ)は回転数４３回転／分、(ｂ)は回転数８６回転／分)に示す。この表２から、樹脂組成物存在領域が付与されないシート状弾性発泡基体においては、密度等を高い状態として素材の硬度を高めた場合であっても、評価条件において３０回転以上の耐スクラッチ性は発現し得なかった。また本発明の密度範囲である２５０ｋｇ/ｍ３以下となる２４０ｋｇ/ｍ３の試験片Ｓ(測定例２および５)においては、２０回転以上の耐スクラッチ性は確認し得なかった。【００４９】
またその一方で、測定例１〜４の素材では、携帯電話等のシール部材としての使用用途に何等問題は生じておらず、測定例５の素材では、被シール部材との物理的接触状況によって一部損傷が確認された。すなわち現状のシール部材としての使用用途では、１０回転以上の回転数に耐え得る耐スクラッチ性の発現が必要とされ、好適には３０回転以上の回転数に耐え得る耐スクラッチ性が必要とされることが確認された。なお表２においては、回転速数４３または８６回転／分の結果として、５０回転以上では全ての結果が「×」であったため、５０〜１００回転を纏めて記載してある。
【表２】
2008047402.tif 000004
【００５０】
(実験２)  素材による一体保持性(追従性)について
実験１で記載される測定例３および測定例６の素材から、夫々測定例Ａ''系および測定例Ｃ系のシート状弾性発泡基体を夫々８枚作製した。そしてその上に下記の表３に示す各物性(ａ〜ｊ：１０種類)を備える各素材からなる樹脂組成物を用いて、厚さ４μｍの樹脂組成物存在領域を形成した測定例Ａ''−ａ〜ｊおよび測定例Ｃ−ａ〜ｊの係るシート状弾性体を各一枚ずつ(合計２０枚)作製した。そして作製された各シート状弾性体について、以下に説明する試験を実施して、一体保持性(追従性)を確認・評価した。なおシート状弾性体の製造方法は、前述の実施例に従った。
【表３】
2008047402.tif 000005
【００５１】
(一体保持性(追従性)の評価)
φ１０の丸棒を使用し、シート状弾性体を樹脂組成物存在領域の側から、５０％圧縮で０.５ｍｍ凹むように押圧し、この押圧の際のシワの発生を目視で確認した。そして目視の結果を、◎：シワの発生なし、○：５ｍｍ未満のシワが発生、△：５〜１０ｍｍのシワが発生、×：１０ｍｍ以上のシワが発生、の４段階で評価した。なおこの評価は、樹脂組成物存在領域の一体保持性が高い場合には、シート状弾性発泡基体の変形に対して樹脂組成物存在領域が密着的に変形して、外部に形状的な歪みが顕在化せず、また低い場合には、樹脂組成物存在領域がシート状弾性発泡基体の変形に対応し得ず、外部に形状的な歪みが発現することを利用した評価法である。【００５２】
(実験２の結果)
下記の表４(ａ)には測定例Ａ''系の結果を、表４(ｂ)には測定例Ｃ系の結果を夫々示す。この表４から、伸びが低い素材からなる樹脂組成物存在領域は、一体保持性(追従性)が悪いことが確認された。
【表４】
2008047402.tif 000006
【００５３】
(実験３)  樹脂組成物存在領域の厚さによる耐スクラッチ性および一体保持性(追従性)について
実験１に係る測定例３の素材から、Ａ''系のシート状弾性発泡基体を２０枚作製し、測定例６の素材から、Ｃ系のシート状弾性発泡基体を２０枚作製した。そしてその上に、下記の表５(Ａ''系)・表６(Ｃ系)に示す各物性(ａ〜ｊ：１０種類)の各素材を用いて、同じく表５・表６に示す厚さの樹脂組成物存在領域を付与した実施例Ａ''−１〜１６および比較例Ａ''−１〜４と、実施例Ｃ−１〜１６および比較例Ｃ−１〜４とに係るシート状弾性体を各一枚ずつ(合計４０枚)作製した。そして作製された各実施例および比較例に係るシート状弾性体について、実験１で実施した耐スクラッチ性(回転数４３回転／分(一部回転数８６回転も実施))と、実験２で実施した一体保持性(追従性)とに関して確認・評価を行なった。なおシート状弾性体の製造方法は、実験２と同じく前述の実施例に従った。
【表５】
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【表６】
2008047402.tif 000008
【００５４】
(実験３の結果)
結果を上記の表５および表６に併わせて示す。この表５および表６から、何れの素材のシート状弾性発泡基体でも、樹脂組成物存在領域の厚さを１μｍ以上とすることで、評価条件における１０回転以上を達成し、２５μｍ以下とすることで、良好な追従性が発現することを確認した。また樹脂組成物存在領域の厚さを２μｍ以上とすることで、現状で好適に使用されているシール部材の耐スクラッチ性水準を超えて、３０回転に対して好適な耐スクラッチ性が確認された。更に樹脂組成物存在領域の厚さを３μｍ以上とすることで、１００回転に対しても耐スクラッチ性が確認された。また３μｍについては、回転数８６回転／分の条件でも耐スクラッチ性が確認された(耐スクラッチ性の結果欄右上に＊があるものは、回転数８６回転／分の条件でも同様に「○」だったことを示す)。追従性については１０μｍ以下において「◎」が確認され、シート状弾性発泡基体と樹脂組成物存在領域とが非常に高い密着性をもって接合していることが確認された。比較例Ａ''−２および３並びに比較例Ｃ−２および３は、樹脂組成物存在領域の厚さは３μｍであるが、樹脂組成物存在領域をなす素材の伸びの問題で、一体保持性(追従性)に問題があることが確認された。【００５５】
なお樹脂組成物存在領域の厚さを３μｍに固定し、実験１の測定例１の素材から夫々シート状弾性発泡基体を３枚、測定例２の素材から夫々シート状弾性発泡基体を３枚、測定例４の素材から夫々シート状弾性発泡基体を３枚、測定例５の素材から夫々シート状弾性発泡基体を３枚および測定例７の素材からシート状弾性発泡基体を１枚作製した。そしてその上に下記の表７に示すように、各物性(ａ〜ｃ：３種類(測定例７はａのみ))を備える各素材を用いて樹脂組成物存在領域を付与したシート状弾性体を各一枚ずつ(合計１３枚)作製した。そして作製された各シート状弾性体について、耐スクラッチ性(回転数４３および８６回転／分)並びに追従性について観察・評価した。その結果、測定例５および測定例７に係るシート状弾性体において、回転数１００を超える場合に耐スクラッチ性が限界を超える以外の問題は確認できなかった。
【表７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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