(57)【要約】【課題】パッキン等として使用されるシート状弾性基体の硬度等の各種物性を変化させず、充分な追従性を発現できる程度に接合できるように転写可能で、かつ所定の表面抵抗値を発現し得る導電層を備える導電性シート状弾性体を提供する。【解決手段】シート状弾性基体１２と、このシート状弾性基体１２の少なくとも一方の表面に積層させた導電層１４とからなる導電性シート状弾性体において、この導電層１４はベース樹脂１５と、該ベース樹脂１５中に分散させた導電剤１６とからなり、導電性シート状弾性体の最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状弾性基体(12)と、このシート状弾性基体(12)の少なくとも一方の表面に積層させた導電層(14)とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層(14)はベース樹脂(15)と、該ベース樹脂(15)中に分散させた導電剤(16)とからなり、
前記導電性シート状弾性体の最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上に設定されている
ことを特徴とする導電性シート状弾性体。
【請求項２】
シート状弾性基体(12)と、このシート状弾性基体(12)の少なくとも一方の表面に積層させた導電層(14)とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層(14)はベース樹脂(15)と、該ベース樹脂(15)中に分散させた導電剤(16)とからなり、
前記導電性シート状弾性体の最大点応力／最大点伸度は０.１以下に設定されている
ことを特徴とする導電性シート状弾性体。
【請求項３】
シート状弾性基体(12)と、このシート状弾性基体(12)の少なくとも一方の表面に積層させた導電層(14)とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層(14)はベース樹脂(15)と、該ベース樹脂(15)中に分散させた導電剤(16)とからなり、
前記導電性シート状弾性体の最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上に設定されると共に、その最大点応力／最大点伸度は０.１以下に設定されている
ことを特徴とする導電性シート状弾性体。
【請求項４】
シート状弾性基体(12)と、このシート状弾性基体(12)の少なくとも一方の表面に積層的に接合させた導電層(14)とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層(14)はベース樹脂(15)と、該ベース樹脂(15)中に分散させた導電剤(16)とからなり、前記シート状弾性基体(12)と接合させる際にゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となるよう設定され、
前記導電層(14)を基材フイルム(18)上に形成した導電層転写用フィルム(20)を、その導電層(14)の側を前記シート状弾性基体(12)に接合させた後に該基材フィルム(18)を剥離することにより、該導電層(14)が該シート状弾性基体(12)の前記表面に転写されている
ことを特徴とする導電性シート状弾性体。
【請求項５】
前記シート状弾性基体(12)の２５％圧縮硬さは０.０３５ＭＰａ以下に設定されている請求項１〜４の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項６】
前記導電層(14)の転写により、得られる導電性シート状弾性体(10,24,26,28)の表面抵抗値が１.０×１０２〜１.０×１０６Ω以下に設定される請求項１〜５の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項７】
前記シート状弾性基体(12)は、発泡体からなる請求項１〜６の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項８】
前記導電層(14)の厚みは、１〜１０μｍの範囲に設定されている請求項１〜７の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項９】
前記導電剤(16)として、カーボンブラックが使用される請求項１〜８の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項１０】
基材フィルム(18)の一方の表面に導電剤(16)を分散させたベース樹脂(15)からなる導電層(14)を形成した導電層転写用フィルム(20)を準備し、
前記導電層転写用フィルム(20)の導電層(14)側に、流動状態にある弾性基体原料(M)を供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)を、前記導電層(14)がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で反応および硬化させることで、前記導電層(14)に接合した所要厚みのシート状弾性基体(12)を形成し、
前記導電層(14)から基材フィルム(18)を剥離することで転写するようにした
ことを特徴とする導電性シート状弾性体の製造方法。
【請求項１１】
基材フィルム(18)の一方の表面に導電剤(16)を分散させたベース樹脂(15)からなる導電層(14)を形成した導電層転写用フィルム(20)を準備し、
前記導電層転写用フィルム(20)の導電層(14)側に、流動状態にある弾性基体原料(M)を供給し、
次いで前記導電層(14)上の弾性基体原料(M)に対して、別の導電層転写用フィルム(20)を、その導電層(14)が該弾性基体原料(M)に対向するよう連続的に供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)を、前記導電層(14)がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で反応および硬化させることで、その両面に前記夫々の導電層(14)が接合された所要厚みのシート状弾性基体(12)となし、
前記夫々の導電層(14)から各対応の基材フィルム(18)を剥離することで転写するようにした
ことを特徴とする導電性シート状弾性体の製造方法。
【請求項１２】
基材シート(22)上に流動状態にある弾性基体原料(M)を供給し、
この弾性基体原料(M)に対して、基材フィルム(18)の一方の表面に導電剤(16)を分散させたベース樹脂(15)からなる導電層(14)を形成した導電層転写用フィルム(20)を、その導電層(14)が該弾性基体原料(M)に対向するよう連続的に供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)を、前記導電層(14)がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で反応および硬化させることで、その一方の表面に前記導電層(14)が接合されたシート状弾性基体(12)を形成し、
前記導電層(14)から前記基材フィルム(18)を剥離することで、前記シート状弾性基体(12)の一方の表面に導電層(14)を転写するようにした
ことを特徴とする導電性シート状弾性体の製造方法。
【請求項１３】
前記導電剤(16)としてカーボンブラックが使用されると共に、その使用量は１００質量部のベース樹脂(15)に対して１０〜６５質量部の範囲に設定される請求項１０〜１２の何れかに記載の導電性シート状弾性体の製造方法。
【請求項１４】
所要厚みのシート状弾性基体(12)と、基材フィルム(18)の一方の表面に導電剤(14)を分散させたベース樹脂(15)からなる導電層(14)を形成した導電層転写用フィルム(20)とを準備し、
前記シート状弾性基体(12)に導電層(14)が対向するよう導電層転写用フィルム(20)を積層した後、該シート状弾性基体(12)および導電層(14)を該導電層(14)がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で加熱するおよび／または加圧することで接合させ、
前記導電層(14)から基材フィルム(18)を剥離することで転写するようにした
ことを特徴とする導電性シート状弾性体の製造方法。
【請求項１５】
前記導電層(14)の転写可能温度域は、６０〜１５０℃の範囲で実施される請求項１４記載の導電性シート状弾性体の製造方法。
【請求項１６】
前記導電剤(16)としてカーボンブラックが使用されると共に、その使用量は１００質量部のベース樹脂(15)に対して１０〜３０質量部の範囲で添加される請求項１４または１５記載の導電性シート状弾性体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性シート状弾性体およびその製造方法に関し、更に詳細には、導電性を有して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、帯電等を防止し得る導電性シート状弾性体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、テレビ、その他コンピュータのディスプレイ等の電気機器には、液晶等の表示部、マイク部、その他スピーカー部等の入出力部が配設されている。このような入出力部は、電気機器筐体が外部に対して開口した部位に設けられており、例えば液晶の場合、この開口部と液晶との僅かな隙間から、ゴミの侵入，液晶表示に用いられるバックライトの光漏れおよび筐体に対するガタつき等を防止するためのパッキンが液晶の周縁と筐体との間に配設されている。このパッキンは用いられる材料が通常、樹脂やゴム等の絶縁体であるため、静電気が帯電し易い。このような状態では、液晶等に対して静電気の放電による、所謂静電気破壊等の悪影響が発生する。この他，静電気によってその周囲の入出力部および筐体に，ゴミ、粉塵、その他埃が付着するという問題も指摘される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでパッキンの帯電を防止するため、その原料中に，例えば導電剤、カーボンファイバー等の電子伝導系の導電性フィラーやカチオン系または非イオン系等の界面活性剤等の導電性物質を混入して導電性を付与する方法が一般的に採用されている。しかし帯電を充分に防止し得る程度にパッキンの導電性を高めるには，多量の導電性フィラーを使用し、かつパッキン中に均質に分散させる必要があるが、多量の導電性フィラーを配合すること自体が難しく、また多量の導電性フィラーの使用によりパッキンの成形性や引張強度等の諸物性が低下する問題が生ずる。そこで融解熱が、２００ｋＪ／ｍｏｌ以下の長鎖ポリオールと有機ポリイソシアネートとを反応させることで、ガラス転移温度が３０℃以下で、かつ体積固有抵抗値が１０６〜１０１０Ω程度の導電性を有するポリウレタン樹脂が提案されている(特許文献１参照)。特許文献１に開示された発明に係る「ポリウレタン樹脂」は、導電剤等の添加物を添加しないため、前述の諸物性を低下させることなく導電性を付与させることができるが、これをパッキンに利用した場合、電気機器等に必要とされる充分な導電性を得ることができない。
【０００４】
またパッキンの表面に対して、導電剤等の導電性発現物質を含む樹脂をコーティングまたは含浸させて導電性を付与する方法や、金属箔等の導電性シートを一体成形または粘着剤や接着剤等により一体化して導電性を付与する方法もある。特許文献２に開示された発明「電磁波遮蔽材料」の如く、ポリウレタン樹脂等の基材に、導電性導電剤を含む塗膜と金属薄膜層とを積層することで、導電性を付与したものも提案されている。このパッキンは、電気機器の複雑な内部構造に対応して充分なシール性を発現するために、密度や圧縮荷重等の各物性を綿密に設定して所要の柔軟性および弾力性を発現するよう設計されているが、基材に金属薄膜層からなる導電性シートを積層することで、この導電性シートの剛性故に基材の弾力性や柔軟性が損なわれてしまう欠点があり、また金属故に錆び易く、経時的に所要の導電性を発現しなくなる虞がある。更に導電性導電剤を含む塗膜は、導電剤とベース樹脂樹脂とを、(１)水もしくは(２)有機溶剤に溶解または分散させた塗料を塗布することで形成されるが、(１)溶媒が水の場合、短時間での乾燥は困難で生産効率が低下してしまい、また(２)溶媒が有機溶剤の場合、ポリウレタン樹脂等の基材を劣化させる点や、その高い環境負荷が問題となる。
【０００５】
この他、基材シートの表側面に金属、合金または金属酸化物をスパッタリングすることにより導電性を有するスパッタ層を設ける方法もある(特許文献３参照)。しかしこの方法の場合、生産工程がバッチ式のため量産性に乏しく生産効率が非常に悪い。またスパッタリングに際して基材シート全体を一定以上の真空度雰囲気下に保持する必要があるが、該基材シートが柔軟性、追従性に富む発泡体である場合には、真空度を所要の値とするために、例えば２４時間以上といった長時間に亘る処理が必要となり、実際上の使用が困難である問題が指摘される。
【特許文献１】特開平９−２２７６４９号公報
【特許文献２】特開平８−３３１３８２号公報
【特許文献３】特開２００３−４２２９６号公報
【０００６】
すなわちこの発明は、従来の技術に係る導電性シート状弾性体およびその製造方法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、良好な導電性と柔軟性または弾力性とを併有し得ると共に、生産効率を向上し得る導電性シート状弾性体およびその製造方法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】
【０００７】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る導電性シート状弾性体は、シート状弾性基体と、このシート状弾性基体の少なくとも一方の表面に積層させた導電層とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層はベース樹脂と、該ベース樹脂中に分散させた導電剤とからなり、
前記導電性シート状弾性体の最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
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導電性シート状弾性体は、シート状弾性基体と、このシート状弾性基体の少なくとも一方の表面に積層させた導電層とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層はベース樹脂と、該ベース樹脂中に分散させた導電剤とからなり、
前記導電性シート状弾性体の最大点応力／最大点伸度は０.１以下に設定されていることを特徴とする。
【０００９】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る導電性シート状弾性体は、シート状弾性基体と、このシート状弾性基体の少なくとも一方の表面に積層させた導電層とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層はベース樹脂と、該ベース樹脂中に分散させた導電剤とからなり、
前記導電性シート状弾性体の最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上に設定されると共に、その最大点応力／最大点伸度は０.１以下に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る導電性シート状弾性体は、シート状弾性基体と、このシート状弾性基体の少なくとも一方の表面に積層的に接合させた導電層とからなる導電性シート状弾性体において、
前記導電層はベース樹脂と、該ベース樹脂中に分散させた導電剤とからなり、前記シート状弾性基体と接合させる際にゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となるよう設定され、
前記導電層を基材フイルム上に形成した導電層転写用フィルムを、その導電層の側を前記シート状弾性体に接合させた後に該基材フィルムを剥離することにより、該導電層が該シート状弾性体の前記表面に転写されていることを特徴とする。
【００１１】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る導電性シート状弾性体の製造方法は、基材フィルムの一方の表面に導電剤を分散させたベース樹脂からなる導電層を形成した導電層転写用フィルムを準備し、
前記導電層転写用フィルムの導電層側に、流動状態にある弾性基体原料を供給し、
前記供給された弾性基体原料を、前記導電層がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で反応および硬化させることで、前記導電層に接合した所要厚みのシート状弾性基体を形成し、
前記導電層から基材フィルムを剥離することで転写するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る導電性シート状弾性体の製造方法は、基材フィルムの一方の表面に導電剤を分散させたベース樹脂からなる導電層を形成した導電層転写用フィルムを準備し、
前記導電層転写用フィルムの導電層側に、流動状態にある弾性基体原料を供給し、
次いで前記導電層上の弾性基体原料に対して、別の導電層転写用フィルムを、その導電層が該弾性基体原料に対向するよう連続的に供給し、
前記供給された弾性基体原料を、前記導電層がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で反応および硬化させることで、その両面に前記夫々の導電層が接合された所要厚みのシート状弾性基体となし、
前記夫々の導電層から各対応の基材フィルムを剥離することで転写するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る導電性シート状弾性体の製造方法は、基材シート上に流動状態にある弾性基体原料を供給し、
この弾性基体原料に対して、基材フィルムの一方の表面に導電剤を分散させたベース樹脂からなる導電層を形成した導電層転写用フィルムを、その導電層が該弾性基体原料に対向するよう連続的に供給し、
前記供給された弾性基体原料を、前記導電層がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で反応および硬化させることで、その一方の表面に前記導電層が接合されたシート状弾性基体を形成し、
前記導電層から前記基材フィルムを剥離することで、前記シート状弾性基体の一方の表面に導電層を転写するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の更に別の発明に係る導電性シート状弾性体の製造方法は、所要厚みのシート状弾性基体と、基材フィルムの一方の表面に導電剤を分散させたベース樹脂からなる導電層を形成した導電層転写用フィルムとを準備し、
前記シート状弾性基体に導電層が対向するよう導電層転写用フィルムを積層した後、該シート状弾性基体および導電層を該導電層がゴム状態であって、その弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる転写可能温度域で加熱するおよび／または加圧することで接合させ、
前記導電層から基材フィルムを剥離することで転写するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る導電性シート状弾性体およびその製造方法によれば、導電層を構成する主成分であるベース樹脂と、このベース樹脂中に分散した導電剤とからなり、融解してシート状弾性体に浸透したり、内部に分散されている導電剤を偏在させることないように、制御された加熱を実施して該シート状弾性体に対して充分に接合するように調整した導電層を、別途用意した基材フイルム上に形成した後、この導電層をシート状弾性体の少なくとも一方の表面に転写して、基材フィルムを除去することで、シート状弾性体に導電層を積層的に付与するよう構成したので、シート状弾性基体から弾力性または柔軟性等の物性の発現を導電層が妨げることないから、良好な物性と帯電を防止するに足る充分な導電性とを併有すると共に、量産性に優れた導電性シート状弾性体を製造し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る導電性シート状弾性体およびその製造方法につき、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、クッション性やシール性等のパッキンに必要とされる物性を備えるシート状弾性基体の少なくとも一方の表面に対して、所要の導電剤を分散させ、かつ該シート状弾性基体に応じて物性を備えるベース樹脂からなる導電層を基材フィルム上に形成し、これを別途用意した導電層転写用フィルムを積層し、該導電層を転写することで携帯電話等にパッキンとして好適に使用し得るクッション性やシール性、柔軟性、形状追従性および形状保持性等の各種物性を有し、かつ所要の導電性が付与された肉薄の導電性シート状弾性体が得られることを知見したものである。また導電層において接着剤としての役割も担い得るベース樹脂の物性、具体的には弾性率を制御してシート状弾性基体に対して接合させるべく行なわれる加熱を所定の温度で実施することで、導電層のシート状弾性基体に対する追従性を確保し得ると共に、導電層がシート状弾性基体に対して流動により浸透等して硬度等の諸物性値に与える悪影響の発生と、また内部に分散されている導電剤の比重等の違いによる浮遊または沈降による偏在とを回避し得ることも併せて確認した。
【００１７】
本発明の好適な実施例に係る導電性シート状弾性体１０は、図１に示す如く、所要のクッション性、シール性、柔軟性および形状追従性等の各物性を達成する弾性体からなるシート状弾性基体１２と、このシート状弾性基体１２の少なくとも一方の表面に転写された導電層１４(後述［００２０］)とから基本的に構成される。シート状弾性基体１２は、導電性シート状弾性体１０の主体をなし、パッキン等のシール材に要求される各種物性を備える部材である。その材質としては、防塵および光漏れ等の機能を長期間に亘って維持し得る、すなわち材質的にヘタリおよび発生ガスが少なく、かつクッション性や柔軟性、曲面への追従性等を有する公知の物質、例えば合成樹脂やエラストマー等の発泡体等を使用することができる。具体的には、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等の各種樹脂或いはＮＢＲ(アクリロニトリルブタジエン共重合体)、ＳＢＲ(スチレンブタジエン共重合体)、ＥＰＤＭ(エチレンプロピレンジエン三元共重合体)またはＥＰＭ(エチレンプロピレン共重合体)等の各種ゴムを材質としたソリッド体または発泡体が好適に使用される。
【００１８】
そして、その物性についてもパッキン用途に好適に使用されるシート状弾性基体１２に準じるが、例えば２５％圧縮硬さ(以下、２５％ＣＬＤと云う)が０.０３５ＭＰａ以下に設定される。この値を超える場合には、シールすべき筐体等に過大な負荷が常時掛かってしまい、筐体にカケ等の物理的欠陥を生じさせる虞がある。この点からシート状弾性基体１２としては、殊にメカニカルフロス法により製造される低硬度のポリウレタン発泡体が好適である。このメカニカルフロス法については、例えば特公昭５３−８７３５号公報にその内容が記載されているので詳細は割愛するが、基本的には主原料であるポリオールおよびイソシアネート成分からなる２液性のウレタン原料に対して、触媒または整泡剤等の副原料を必要に応じて添加し、更に窒素等の造泡用気体を混合し、更にオークスミキサ等により混合攪拌することで後述する弾性基体原料Ｍを得るものである。
【００１９】
そしてシート状弾性基体１２は、その厚みが０.１〜５.０ｍｍの範囲に設定される。この厚みが前述の値の範囲外となると、充分なシール性を発現することが困難となる。殊に５.０ｍｍを超える場合にはシール性の悪化だけではなく、その厚さ故に製造時における巻き取り(後述［００４５］)による回収性が低下し、製造効率が悪化する虞がある。またその長さとしては、５ｍ以上の長尺品であることが好ましい。この場合、製造される導電性シート状弾性体１０を所要形状に加工する、打ち抜き等の加工の連続実施が可能となるため、生産効率の向上による製造コストの低減が期待できる。
【００２０】
シート状弾性基体１２に導電性を付与する導電層１４は、所要のベース樹脂１５と、このベース樹脂１５中に分散された導電剤１６とからなり、静電気等による各種弊害を回避するため、用途等に応じてその表面抵抗値が１.０×１０２〜１.０×１０６Ωの範囲に設定されている。また本発明においては、この導電層１４をシート状弾性基体１２に接合することで、後述(［００２７］〜［００３１］参照)する如く、導電性シート状弾性体１０の最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上に設定するおよび／またはその最大点応力／最大点伸度は０.１以下に設定するようにされている。
【００２１】
そして導電層１４の厚みは、ベース樹脂１５の種類によらず１〜１０μｍの範囲に設定される。導電層１４の厚さが１μｍ未満であると、表面抵抗値が静電気等による各種弊害を回避し得る１.０×１０６Ωを超える場合があり、一方１０μｍを超えると、シート状弾性基体１２に積層された導電層１４、すなわち導電性シート状弾性体１０のクッション性を損なう場合がある。
【００２２】
またシート状弾性基体１２に対して、その物性に悪影響を与えることなく、また内部に分散されている導電剤１６の比重等の物性の差違による浮遊または沈降といった偏在を防止して導電剤１６による導電性を好適に発現させ、また容易に剥離し得ない程度に接合し得るように本発明に係る導電層１４は、シート状弾性基体１２に対する接合に際して加えられる熱(以下、この熱によって発現する温度域を転写可能温度域と云う)によって融解しないこと等が求められる。具体的には、転写可能温度域において導電層１４が、ゴム状態(本発明においては、導電層１４がガラス状態や、完全な融解状態でなく、若干の融解状態、すなわち層形状を保持したまま融解した粘性状態を意味する)を維持し、かつその弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となるよう設定される。また転写可能温度域における弾性率は、好適には４.０×１０３Ｐａが下限とされる。
【００２３】
導電層１４の状態がゴム状態となっていない、すなわち(１)ガラス状態または(２)融解状態にあると、(１)の場合、シート状弾性基体１２に対して接合しない、または(２)の場合、流体としてシート状弾性基体１２内部に浸透してしまったり、流体化した導電層１４内の導電剤１６が偏在してしまうことになり、その結果、本発明に係る導電性シート状弾性体１０とならない。またゴム状態であったとしても、転写可能温度域においてその弾性率が１.０×１０６Ｐａを超える場合には、その性状がガラス状態となってしまい、その結果、前述した(１)と同様の状態となってしまう。
【００２４】
ベース樹脂１５としては、シート状弾性基体１２の物性、具体的には熱的性質、柔軟性および弾力性等を鑑みて選択され、クッション性や曲面への追従性等を有する公知の物質、例えば合成樹脂やエラストマー等を使用することができる。具体的には、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル変成ウレタン、ＳＩＳ(スチレン−イソプレン−スチレン共重合体)またはＳＢＳ(スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体)等を適宜選択して採用し得る。これらのベース樹脂の中でも、特に２５℃における弾性率(ＴＭＡ(熱機械分析)による測定)(以下、２５℃弾性率と云う)が２.０×１０８Ｐａ以下のものを用いるのが好ましい。２５℃弾性率がこれよりも高いと、導電層１４のクッション性が低下するので好ましくない。なおベース樹脂１５単体としての２５℃弾性率は、好ましくは１.０×１０４〜９.０×１０７Ｐａの範囲に設定される。更にベース樹脂１５については、導電層１４の表面におけるタック性を低くするため、そのガラス転移温度が０℃以上のものを用いることが好ましい。
【００２５】
導電剤１６としては、得られる導電性シート状弾性体１０に必要とされる導電性(表面抵抗値)と、ベース樹脂１５への添加し得る量とから適宜選択され、例えば硫化亜鉛、硫化銅、硫化カドミウム、硫化ニッケルまたは硫化パラジウム等の硫化物に導電性を付与した導電性フィラーや、硫酸バリウム或いは酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウムまたは酸化チタン等の金属酸化物や、導電性カーボンフィラー、ケイ素有機化合物または表面金属鍍金フィラー等の導電性フィラーや、カチオン系または非イオン系等の界面活性剤等の一般的な導電剤が挙げられる。これらの中でもカーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンや、カーボンナノチューブまたはナノ単位の大きさとされた銀等の金属粒子が好適であり、殊に導電性(表面抵抗値)と、ベース樹脂１５への添加し得る量とから、ハイストラクチャーでかつ高導電性を備えるアセチレンブラックまたはオイルファーネスブラックが好適に使用される。
【００２６】
シート状弾性基体１２の表面に転写された導電層１４は、このシート状弾性基体１２の柔軟性(圧縮し易さ)または弾力性(曲がり易さ)等の物性に準じて発現するパッキンとしての性能を阻害しない好適な追従性が求められる。具体的には、本発明に係る導電性シート状弾性体１０の主体をなすシート状弾性基体１２が変形した際に、このシート状弾性基体１２に接合して一体化している導電層１４が、その変形に充分な追従性を発揮し、シワ等の隙間が生じてシール性等に問題が発生する状態とならなければよい。
【００２７】
そして本発明においてはこの追従性を、基本的にはシート状弾性基体１２および導電層１４の双方の柔軟性(圧縮し易さ)の差違で表すと共に、夫々の柔軟性を伸び率によって定義するようにしている。具体的には、積層状態にあるシート状弾性基体１２および導電層１４、すなわち導電性シート状弾性体１０に引っ張りを加えて、その最大点伸度と破断点伸度とを測定する。そして前述(［００２０］)の如く、最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上となるようにシート状弾性基体１２および導電層１４の組成が決定されている。そしてシート状弾性基体１２および導電層１４の柔軟性、すなわち伸び率の差違が小さい程、同一物質からなる一層の状態に近づくため、追従性は良好なものと評価し得る。
【００２８】
ここで破断点伸度とは、シート状弾性基体１２および導電層１４からなる導電性シート状弾性体１０に引っ張る力を加え、シート状弾性基体１２および導電層１４の双方が千切れて破断する際の伸び率を表す数値であり、最大点伸度とは、導電性シート状弾性体１０を引っ張る力が極大となった時点(この時点において引っ張りに供される力を、最大点応力と云う)における伸び率を表す数値である。そしてシート状弾性基体１２および導電層１４が積層している導電性シート状弾性体１０において最大点応力は、シート状弾性基体１２および導電層１４の双方が未だ千切れない状態から、何れか一方が千切れた状態に移行し、引っ張りに対向する力が急減する瞬間に測定されるものである。すなわち最大点伸度は、シート状弾性基体１２および導電層１４の何れか一方が千切れた瞬間における伸び率を示すものである。
【００２９】
従って、導電性シート状弾性体１０おける最大点伸度／破断点伸度が０.９５以上とされた場合、導電性シート状弾性体１０をなすシート状弾性基体１２および導電層１４の双方が殆ど同時に千切れて破断することを意味することになる。すなわちシート状弾性基体１２および導電層１４の伸び率により表される柔軟性が略同一であり、従って双方の柔軟性の差違により表すことができる追従性も良好な状態になっていると推定できる。
【００３０】
また前述(［００２９］)の項目で、導電層１４のシート状弾性基体１２に対する追従性は、双方の柔軟性が略同一であれば良好となるとしているが、これはシート状弾性基体１２に導電層１４を積層した際に、導電層１４の存在がシート状弾性基体１２の物性(殊に柔軟性等)の発現に影響を与えなければ、同様に良好な結果を得ることが可能である。そして本願の発明者は、最大点伸度と最大点応力とを使用した、最大点応力／最大点伸度の値が０.１を超えると導電層１４の表面にシワや亀裂が発生することを見出し、その値が０.１以下であれば、導電層１４の存在がシート状弾性基体１２の物性の発現に影響を与えず、追従性等について良好な結果が得られることを(後述の実験１［００６１］参照)に確認した。すなわち最大点伸度と最大点応力とを使用し、最大点応力／最大点伸度の指標を用いることでも、本発明に係るシート状弾性基体１２および導電層１４から構成される導電性シート状弾性体１０を定義し得る。また好適には、最大点応力／最大点伸度の値が０.０１以下であることが望まれ、この場合、０.１以下で０.０１を超える数値範囲に比較して、微細なシワ等は全く観察されず、非常に良好な追従性の発現が確認された。そしてこれら２つの指標については、夫々が単独であっても、重複した条件であっても、本発明に係る導電性シート状弾性体１０を定義し得る。なお最大点応力／最大点伸度の値については、導電性シート状弾性体１０のヤング率を擬似的に表したものである。
【００３１】
この他、シート状弾性基体１２の追従性については、柔軟性(圧縮し易さ)の指標としての前述(［００２４］)の２５℃弾性率と、弾力性(曲がり易さ)の指標としての(擬似的な)ヤング率とによって定義することも可能である。そしてこの２５℃弾性率が２.０×１０８Ｐａ以下で、かつヤング率が一定値以下になるようすることで好適な追従性が発現することも確認されている。２５℃弾性率が２.０×１０８Ｐａより大きくなったり、ヤング率が一定値より大きくなると、柔軟性または弾力性が低下により追従性が悪化して、シート状弾性基体１２に備える柔軟性または弾力性の発現が阻害され、パッキンに要求される各種物性が得られない。
【実施例１】
【００３２】
以下にシート状弾性基体に対して、導電層を一体的に成形する(以下、一体成形工法と云う)ことで転写した実施例１に係る導電性シート状弾性体について説明する。その構造については図１と同様であり、所要のクッション性、シール性、柔軟性および形状追従性等の各物性を達成する弾性体からなるシート状弾性基体１２と、このシート状弾性基体１２の少なくとも一方の表面に転写された導電層１４とから基本的に構成される。
【００３３】
シート状弾性基体１２に導電性を付与する導電層１４は、前述(［００２０］)の如く、所要のベース樹脂１５と、このベース樹脂１５中に分散された導電性付与物質である導電剤１６とからなり、シート状弾性基体１２の表面抵抗値を１.０×１０２〜１.０×１０６Ωの範囲として導電性を確保して、静電気等による各種弊害を回避するものである。そして実施例１において導電層１４は、基材フィルム１８上に導電層１４を所要の厚さで予め形成した導電層転写用フィルム２０を用いることで、シート状弾性基体１２に対して転写される。具体的には、導電層転写用フィルム２０の導電層１４上に、シート状弾性基体１２の原料である流動状態の弾性基体原料Ｍを供給し、これに加熱を施して反応・硬化させることでシート状弾性基体１２としつつ導電層１４と接合させ、その後導電層１４から基材フィルム１８を剥離させることでなされる。なおこのときの加熱温度は、導電層１４の転写可能温度域内に設定される。この転写可能温度域と、ベース樹脂１５の種類選択との設定により、導電層１４を所定のゴム状態に維持し、導電層１４とシート状弾性基体１２とを接合をより強固な状態とすることも可能である。
【００３４】
また導電層１４は、前述(［００２２］)の如く、シート状弾性基体１２に対する接合時に掛けられる転写可能温度域において、ゴム状態を維持し、かつその弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となっていればよい。そしてこの条件は実施例１において具体的には、ＤＳＣ(示差走査熱量分析)を用いて測定したガラス転移温度が０℃以上であることで好適に達成され、更にベース樹脂１５が非結晶性物質であるかで、またはベース樹脂１５が結晶性物質である場合にはその融解温度が１５０℃以上になるよう設定されることで好適に達成される。シート状弾性基体１２に対する一体成形工法による導電層１４の転写は、後述(［００４３］および［００４４］)する如く、導電層転写用フィルム２０に形成された導電層１４に対して、流動状態の弾性基体原料Ｍを供給し、この弾性基体原料Ｍに熱を加えて反応・硬化させることでなされる。導電層１４は、弾性基体原料Ｍを反応・硬化するため所定の温度(硬化温度)まで加熱した際の高温状態に耐えること、すなわち硬化温度が転写可能温度域内であって、少なくとも融解して液状化等せずにその層形状を保持する熱的性質を有することが必要とされる。これは前述される如く、非結晶性のベース樹脂１５の使用によって好適に達成される。また結晶性のベース樹脂１５であっても、その融解温度が弾性基体原料Ｍの硬化温度より高ければ使用可能である。
【００３５】
なおシート状弾性基体１２と導電層１４との接合は、加熱によって流動状態にある弾性基体原料Ｍを反応・硬化させて固体状とする際の変化を利用してなされている。このときこの接合強度を決定しているのは弾性基体原料Ｍだけであるが、弾性基体原料Ｍの加熱温度を、ベース樹脂１５の融解温度等の転写可能温度域内に設定すれば、ベース樹脂１５および弾性基体原料Ｍの双方が前述の接合に関係して、より強固な接合が期待できる。更にシート状弾性基体１２として発泡体を使用すると、化学的な接合のみでなく接合面に開口したセルと導電層１４との物理的なアンカー効果により、より強い接合強度の発現が期待できる。
【００３６】
一体成形工法においては、導電剤１６は１００質量部のベース樹脂１５に対して１０〜６５質量部の範囲で使用される。導電剤１６の使用量(配合割合)が、１０質量部より少ないと、得られる導電性シート状弾性体１０の表面抵抗値が１.０×１０６Ωを越えてしまい充分な導電性を確保し得ない。これに対して、導電剤１６の使用量が、６５質量部を超える場合には、導電性シート状弾性体１０の表面抵抗値が小さくなる一方で、後述(［００４２］)する導電層形成原料の粘度の上昇、導電層１４の成形性の悪化、硬度の上昇および脆性の悪化等の物性的な問題が発生し、製造コストが上昇すると共に、シート状弾性基体１２に転写した後の導電層１４の追従性が悪化してしまう。
【００３７】
導電層転写用フイルム２０を構成し、導電層１４の基材をなす基材フィルム１８は、その一面に形成された導電層１４に剛性を持たせて製造時や使用時における導電層１４の裂けまたは破れといった物理的な損傷を防止し、形状保持性を高めるものであるが、本実施例１においては、シート状弾性基体１２の原料である弾性基体原料Ｍの移送媒体としての役割も担う。その材質としては、均質かつ安定的な導電層１４の形成させるべく所定の張力に対して伸張せず、弾性基体原料Ｍに対する加熱等に充分耐え得る耐熱性を有する、例えばステンレス鋼箔、銅箔またはアルミニウム箔といった金属フィルムや、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミドまたはポリ塩化ビニルといった樹脂フィルムが好適に使用され、この他に通常の紙材や、樹脂繊維等によって強化された紙材または不織布も使用し得る。またその厚みは、導電層１４に必要な剛性、すなわち形状保持性を持たせると共に、移送時の引っ張りに耐える程度、具体的には金属フィルムの場合は１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜７０μｍ、樹脂フィルム、紙または不織布の場合は基本的に１０〜５００μｍ、好ましくは２５〜１００μｍに設定される。
【００３８】
(実施例１の製造方法)
次に、実施例１に係る導電性シート状弾性体を好適に製造する製造装置の一例と、該製造装置を用いた製造方法を以下説明する。なお原料となる弾性基体原料Ｍおよび導電層１４が基材フィルム１８の一面に形成された導電層転写用フィルム２０が準備されているものとする。導電性シート状弾性体１０の製造工程は、図２に示すように原料準備工程Ｓ１、原料供給・成形工程Ｓ２、加熱工程Ｓ３、フィルム除去工程Ｓ４および最終工程Ｓ５から基本的に構成され、図３に示す製造装置３０により好適に製造される。この製造装置３０は、基本的に前述の原料供給・成形工程Ｓ２、加熱工程Ｓ３、フィルム除去工程Ｓ４および最終工程Ｓ５を連続的に実施するものであり、原料準備工程Ｓ１は別の装置で実施している。なお原料準備工程Ｓ１については、シート状弾性基体１２となる弾性基体原料Ｍを適宜な公知方法によって準備し、更に後述(［００４２］)する方法で導電層転写用フィルム２０を準備する工程であり、詳細な説明については省略すると共に、後述の実験例１で一例を挙げている。
【００３９】
(製造装置について)
製造装置３０は、図３に示す如く、導電層１４が形成されると共に、各種原料から、例えばメカニカルフロス法における原料調整により混合された弾性基体原料Ｍの移送媒体となる導電層転写用フィルム２０を図示しない駆動源により駆動する供給ロール３２ａ、基材フィルム回収ロール３２ｂおよび製品回収ロール３２ｃからなるロール機構３２と、導電層１４上に弾性基体原料Ｍを供給する吐出ノズル３４と、吐出ノズル３４の下流側に設置され、供給された弾性基体原料Ｍを所定の厚みのシート状とする製品厚制御手段３６と、その下流側に設けられる所定長さのトンネル式加熱炉３８とから基本的に構成される。
【００４０】
ロール機構３２は、導電層１４が形成された基材フィルム１８(導電層転写用フィルム２０)に所定の張力を掛けて製造ラインに供給し、その結果、得られる導電性シート状弾性体１０と、導電層１４をシート状弾性基体１２に転写した後の基材フィルム１８とを夫々回収する機構である。そして製造装置３０の最上流に設置される供給ロール３２ａには、導電層転写用フィルム２０が巻き付けられ、制御下に送出されるようになっている。そして製造装置３０の最下流に設置される基材フィルム回収ロール３２ｂおよび製品回収ロール３２ｃは、供給ロール３２ａと対になることで、導電層転写用フィルム２０(基材フィルム１８)に所定の張力を掛けると共に、シート状弾性基体１２に導電層１４が積層的に転写された導電性シート状弾性体１０の巻き取り回収および基材フィルム１８を巻き去り回収・除去の役割を夫々担う。なお基材フィルム回収ロール３２ｂに巻き取られた基材フィルム１８は、再び導電層１４を形成した導電層転写用フィルム２０とすることが可能である。
【００４１】
吐出ノズル３４は、導電層１４が上側に露出し、所定の張力を掛けた状態で移送される導電層転写用フィルム２０の上方に配置され、導電層１４上に弾性基体原料Ｍを制御下に供給するものであり、一端が図示しない弾性基体原料Ｍの混合・貯留装置に接続されている。製品厚制御手段３６は、導電層１４上に吐出供給された弾性基体原料Ｍを所定の厚みのシート状物とするものであり、具体的にはナイフコーターまたはロールコーター等の従来公知の手段が採用される。そしてトンネル式加熱炉３８は、所定の厚みとされた弾性基体原料Ｍに制御下で加熱を施して反応・硬化を進行させてシート状弾性基体１２とするためのものである。またシート状弾性基体１２を充分に反応・硬化させ得るものであれば、如何なる加熱方式でも採用可能である。この際、弾性基体原料Ｍは導電層１４上で反応・硬化して、その結果、弾性基体原料Ｍおよび導電層１４は強固に接合される。
【００４２】
(原料準備工程Ｓ１における導電層転写用フィルムの準備について)
実施例１において、予め準備される導電層転写用フィルム２０は以下のよう製造されている。すなわち有機系または水系の溶媒に溶かしたベース樹脂１５の原料に所定量の導電剤１６を混合し、ホモミキサー等で高速分散させる等して均質に分散させた導電層形成原料を作製する。そしてこの導電層形成原料を、基材フィルム１８の一面にべーカー式アプリケーター等の一般的な塗布手段を用いて所定の厚さで塗布し、ドライヤや乾燥炉等の乾燥手段で乾燥することで、基材フィルム１８の一面に所定厚みの導電層１４が剥離可能に形成される。なお導電層転写用フィルム２０を製造するに際しては、基材フィルム１８の導電層１４の形成される側に、転写の際の剥離性を高める、例えばシリコーン系物質またはポリオレフィン系物質等の離型剤が予め各種コーター等の公知手段で付与され、この離型剤を介して導電層１４が形成されている。
【００４３】
(原料供給・成形工程Ｓ２について)
本原料供給・成形工程Ｓ２は、図４に示す如く、ロール機構３２によって所定の張力を掛けられた状態で水平に供給される導電層転写用フィルム２０上に、原料準備工程Ｓ１で得られた弾性基体原料Ｍを吐出ノズル３４から連続的に吐出し、これを製品厚制御手段３６によって所定の厚みとする工程である(図４(ａ)参照)。
【００４４】
(加熱工程Ｓ３について)
本加熱工程Ｓ３は、前原料供給・成形工程Ｓ２を経ることで、導電層１４上に所定の厚みとされた弾性基体原料Ｍを加熱することで反応・硬化させ、導電層１４にシート状弾性基体１２を接合させる工程である(図４(ｂ)参照)。具体的には、トンネル式加熱炉３８を通過する際に所定の温度に昇温、一定時間保持することでなされる。このときの加熱温度については、前述(［００２２］)した導電層１４の転写可能温度域内に設定される。具体的に転写可能温度域は、弾性基体原料Ｍを加熱することで反応・硬化させ得る１５０〜２００℃程度の温度に設定されている。
【００４５】
(フィルム除去工程Ｓ４および最終工程Ｓ５について)
フィルム除去工程Ｓ４は、加熱工程Ｓ３を経て得られた導電層転写用フィルム２０とシート状弾性基体１２との接合体から、基材フィルム回収ロール３２ｂにより基材フィルム１８を分離除去して回収する工程であり(図４(ｃ)参照)、最終工程Ｓ５はフイルム除去工程Ｓ４に引き続き連続的に実施される、出荷前の最終加工および検査等のための工程である。そしてフィルム除去工程Ｓ４を経ることで、シート状弾性基体１２に対して導電層１４だけが転写された導電性シート状弾性体１０の長尺物が得られる。この導電性シート状弾性体１０の長尺物は、最終検査を受けつつ製品回収ロール３２ｃにより巻き取り回収され、そのままの形で出荷に供される。なお長尺の導電性シート状弾性体１０は、製品回収ロール３２ｃに回収せず、連続的に所定形状への打ち抜き等の最終加工およびその他検査等を実施等をし、パッキン等の各種最終製品としてもよい。また導電性シート状弾性体１０の形状的強度や、ハンドリング性を考慮し、基材フィルム１８の分離を実施せず、所要形状への打ち抜き加工等を実施した最終製品として出荷された後の使用直前に分離させて使用するようにしてもよい。この場合にはフィルム除去工程Ｓ４は不要となる。
【００４６】
このように導電性シート状弾性体１０は、予め準備した導電層転写用フィルム２０から導電層１４をシート状弾性基体１２に転写するに際して、弾性基体原料Ｍを反応・硬化させるための熱を利用しているので効率がよく省エネルギー化を図り得ると共に、連続的に転写し得るので量産性に優れ、生産効率を向上し得る。また導電性シート状弾性体１０の製造工程とは、別工程で導電層１４を形成した導電層転写用フィルム２０を予め準備しておくので、有機溶媒について導電性シート状弾性体１０の製造工程への持ち込みがないから、導電性シート状弾性体１０の製造工程において作業環境の向上や廃棄物の減少による環境性を向上し得ると共に、シート状弾性基体１２の有機溶媒による劣化を防止することができる。
【００４７】
なお本実施例１については、予め導電層転写用フィルム２０を作製し、更にロールに巻くことで製造装置３０に組み込むようにしているが、供給ロール３２ａに基材フィルム１８だけを巻き掛けて制御下に送出し、吐出ノズル３４の上流側で導電層１４を形成する導電層形成原料を連続的に供給して、製造装置３０内において導電層転写用フィルム２０を連続的に作製しつつ、導電性シート状弾性体１０を製造するようにしてもよい。
【００４８】
(変更例)
前述の実施例１では、シート状弾性基体１２の一方の表面にだけ導電層１４が転写された導電性シート状弾性体１０について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すような導電性シート状弾性体２４の如き形態、すなわちシート状弾性基体１２の両面に導電層１４，１４が転写された構成も考えられる。この導電性シート状弾性体２４は、その両面において除電や導電性が必要な場合に対応し得るといった特徴を有している。この導電性シート状弾性体２４は、例えば図６に示す製造装置５０によって製造される。製造装置５０は、基本的に前述(［００３９］)した製造装置３０と同様の構造を備え、積層状態にある弾性基体原料Ｍおよび導電層転写用フィルム２０の弾性基体原料Ｍの上方から、別の導電層転写用フィルム２０を、その導電層１４が弾性基体原料Ｍに対向するように連続的に供給することで、シート状弾性基体１２の両面に導電層１４,１４が転写された導電性シート状弾性体２４を製造する装置である。従って製造装置５０には、製造装置３０に対して、吐出ノズル３４の下流側に設置され、 図示しない駆動源により駆動され、別の導電層転写用フィルム２０を供給する第２供給ロール３３ａおよび第２基材フィルム回収ロール３３ｂからなる第２ロール機構３３が付加された構成となっている。
【００４９】
(別の変更例)
更に前述の実施例１および変更例においては、シート状弾性基体１２の少なくとも一方の表面に導電層１４が転写された構成の導電性シート状弾性体が説明されているが、本発明においてはシート状弾性基体１２の一方の表面に対して、引張強度等の物理的強度を向上させる、基材シート２２を一体的に積層した導電性シート状弾性体２６の如き形態も考えられる。具体的に導電性シート状弾性体２６は、図７に示す如く、その主体であるシート状弾性基体１２の一方の表面に所定の基材シート２２が一体的に積層され、他方の表面に導電層１４が転写された構成となっている。
【００５０】
この導電性シート状弾性体２６は、例えば図８に示す製造装置６０によって製造される。製造装置６０は、基本的に製造装置５０(［００４８］参照)と同様の構造を備え、弾性基体原料Ｍの移送媒体として使用される導電層転写用フィルム２０に代えて連続的に供給される基材シート２２上に弾性基体原料Ｍを供給し、更にこの弾性基体原料Ｍの上方から、導電層転写用フィルム２０を、その導電層１４が弾性基体原料Ｍに対向するように連続的に供給し、加熱によって弾性基体原料Ｍをシート状弾性基体１２とすると共に、その一方の面に導電層１４を接合させて、導電層１４から基材フィルム１８を剥離させることでシート状弾性基体１２に導電層１４を転写させ、他方の面に基材シート２２が一体的に積層された導電性シート状弾性体２６を製造する装置である。
【００５１】
本製造装置６０で使用される基材シート２２は、基本的に基材フィルム１８と同様の役割を果たす部材であるため、求められる物性および材質等も同等に設定される。また基材シート２２を使用して導電性シート状弾性体２６を製造した場合、基材シート２２がシート状弾性基体１２に対して一体的に積層し、導電性シート状弾性体２６全体としての物理的強度を向上させるため、その裂けおよび切れを未然に防き、ハンドリング性等を良好にする効果が期待できる。このため、その材質としては耐久性に優れる金属または樹脂の採用が好ましく、殊にシート状弾性基体１２と積層した際に、その動きに対して柔軟に対応して追従可能であり、例えば安価なポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)の如きポリエステル樹脂が好適である。殊に基材シート２２として、ＰＥＴ等の熱可塑性樹脂を使用した場合には加熱等による軟化が考えられるため、導電性シート状弾性体２６に張力を掛けた際に「裂け」または「皺」等が発生することのない程度の厚みが必要とされ、その厚みは１０〜５００μｍ、好適には２５〜２５０μｍの範囲内とされる。なお基材シート２２として金属、例えばステンレス鋼箔、銅箔またはアルミニウム箔といった素材の使用も可能である。
【実施例２】
【００５２】
実施例２では、予め弾性基体原料Ｍを反応・硬化させて作製されたシート状弾性基体１２に対して導電層１４を積層し、これに熱を加えることでをシート状弾性基体１２および導電層１４を接合する場合(以下、熱転写工法と云う)で転写した導電性シート状弾性体について説明する。なお実施例１と共通する構成については、説明を省略して異なる構成のみ説明する。
【００５３】
実施例２に係る導電性シート状弾性体２８は、予め準備されたシート状弾性基体１２に対して、導電層転写用フィルム２０の導電層１４を当接させて加熱し、双方を熱接合することで、シート状弾性基体１２に導電層１４が転写されている。すなわち加熱によりゴム状態に移行した導電層１４(の主体をなすベース樹脂１５)がバインダとしても機能するものである。ここで導電層１４をシート状弾性基体１２に熱接合する際の温度は、転写可能温度域内、すなわち導電層１４がゴム状態を維持し、かつその弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下となる温度域に設定され、これはシート状弾性基体１２と導電層１４をなすベース樹脂１５との関係で決定される。そして本実施例２においてはその指標として、弾性基体原料Ｍをシート状弾性基体１２に反応・硬化させる１５０℃における弾性率(以下、１５０℃弾性率と云う)も採用可能である。
【００５４】
弾性率は、本発明に係るベース樹脂１５の如き可塑性物質においては、その粘着性を表す粘性率と密接な関係にあり、かつレオメーター等の利用によって容易に測定できる利点がある。そこで実施例２に係る導電層１４としては、レオメーターを用いて測定した１５０℃弾性率が１.０×１０６Ｐａ以下になるよう設定されている。この値が１.０×１０６Ｐａより大きいと、前述(［００２３］)と同様にガラス状態となってシート状弾性基体１２に好適に接合し得ない。
【００５５】
熱転写工法を用いる場合、導電層１４は、その転写性等の点から１００質量部のベース樹脂１５に対して、導電剤１６の使用量(配合割合)を３０質量部以下とするのが好ましい。導電剤１６の使用量が３０質量部を超えると、ベース樹脂１５の導電剤１６に対する量が相対的に減少することになるため、導電層１４の接合強度、すなわち転写性が悪化し、更にシート状弾性基体１２に対する追従性も悪化してしまう。導電剤１６の使用量は、導電層１４が達成すべき表面抵抗値により適宜選択されるものであり、例えば静電気によるトラブルを防止し得るパッキン等の用途では、表面抵抗値を１.０×１０２〜１.０×１０６Ωとなることが望まれるが、このような表面抵抗値はアセチレンブラックやオイルファーネスブラック等のカーボンブラックからなる導電剤１６を、１００質量部のベース樹脂１５に対して１０〜３０質量部の範囲で使用することで達成される。
【００５６】
(実施例２の製造方法)
実施例２では、導電層転写用フィルム２０と同様にシート状弾性基体１２を予め準備し、この双方をベース樹脂１５を制御下に転写可能状態とする、すなわち層形状を保持したまま溶解してシート状弾性基体１２内部に浸透しない程度の状態となる転写可能温度域に加熱することで、シート状弾性基体１２および導電層１４を熱接合により積層した後、導電層１４から基材フィルム１８を剥離除去して導電性シート状弾性体２８を製造している。この導電性シート状弾性体２８は、基本的に図１に示す導電性シート状弾性体１０と同様の構成を備えるもので、図９に示す製造装置７０によって製造される。製造装置７０は、基本的に前述(［００３９］)した製造装置３０と同様の構造を備えるが、シート状弾性基体１２を弾性基体原料Ｍとして供給・硬化させるのではなく、別工程でシート状弾性基体１２を予め製造してロール状に巻き取り、このロール状のシート状弾性基体１２をロール機構３２の一部を構成するシート状弾性基体供給ロール３２ｄとして用い、製造装置７０に対してシート状弾性基体１２を供給している。この製造装置７０は、シート状弾性基体供給ロール３２ｄの下流に、導電層１４を確実に熱を供給して加熱すると共に、シート状弾性基体１２と導電層１４とを確実に接合させる一対の加熱押圧ロール３５,３５が備えられている。すなわち製造装置７０では、一対の加熱押圧ロール３５，３５で導電層１４を加熱することで、転写可能状態になったベース樹脂１５の化学的・物理的な接着力でシート状弾性基体１２と導電層１４とを接合・熱転写させている。また導電層１４に加えられる熱は、転写対象物であり基材となるシート状弾性基体１２に対して悪影響を及ぼさない６０〜１５０℃の範囲に設定される。この温度が６０℃未満の場合、一対の加熱押圧ロール３５,３５によって加えられる瞬間的な条件においての制御が困難となると共に、ベース樹脂１５の如何似に関わらずらず転写に充分な弾性率となし得なくなる虞があり、１５０℃を超えるとシート状弾性基体１２を構成する組成が熱硬化等の導電性シート状弾性体１０としての使用に差し障る影響が無視できなくなる。
【００５７】
なお、シート状弾性基体１２の一面に導電層転写用フィルム２０の導電層１４を対向させて熱接合する態様のみでなく、シート状弾性基体１２の両面に対して導電層転写用フィルム２０の導電層１４を夫々供給して、シート状弾性基体１２の両面に導電層１４，１４を一度に熱接合する形態も採用し得る。またベース樹脂１５として、加熱によって転写可能状態となる物質に代えて、例えば一定以上に圧力(加圧)に対応して接着性を発現する、所謂感圧型の物質を採用すると共に、一対の加熱押圧ロール３５，３５に代えて一対の押圧ロールを採用するようにしてもよい、この場合、導電層１４の転写に際して、シート状弾性基体１２に対して熱を加えることがないため、弾性基体原料Ｍとして熱可塑樹脂等も採用し得ることになる。
【００５８】
このように、熱転写工法による導電性シール状弾性体の製造においても、実施例１と同様に環境性の向上および生産効率の向上を図り得る。更に製造装置７０に対して製造すべき分量としたシート状弾性基体１２および導電層転写用フィルム２０を予めセットし得るため、例えば少数ロットにも容易に対応し、多種の製品需要にフレキシブルに対応し、製造の幅を広げることが可能となっている。
【００５９】
なお実施例１、変更例、別の変更例または実施例２では、夫々導電性シート状弾性体１０，２４，２６および２８が連続して製造されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば５ｍ程度の導電層転写用フィルム２０や、基材シート２２を使用して、バッチ的に弾性基体原料Ｍの供給および加熱等を実施するようにしてもよい。またシート状弾性基体１２と基材シート２２とは、一体成形工法では加熱された弾性基体原料Ｍの反応・硬化時の接着作用の発現で強固に一体的に積層され、熱転写工法では加熱された導電層１４のベース樹脂１５による接着作用の発現で強固に接合されるが、導電層１４におけるシート状弾性基体１２に対向する面に塗布したホットメルト型等の接着剤を併用するようにして、シート状弾性基体および導電層１４の接合強度を更に向上させることもできる。これは吐出ノズル３４の上流に接着剤の付与機構を備えたり、導電層転写用フィルムの準備工程において、導電層１４の露出面に対して予め接着剤を付与することでなされる。
【００６０】
(実験例)
以下に、本発明に係る導電性シート状弾性体についての実験を行なった。なお、本発明は、この実験例に限定されるものではない。
【００６１】
(実験１)  導電性シート状弾性体の追従性について
表１および表２に記載された各ベース樹脂(Ａ〜Ｄ、ＪおよびＫ)および導電剤の使用量(質量部)に従って導電層形成原料とし、これにメチルエチルケトン４００質量部を均一に混合・溶解させた溶液を厚さ５０μｍの離型処理されたＰＥＴフィルム上にベーカー式アプリケーターにて塗布し、温度１３０℃、時間３分間の条件で加熱乾燥し、厚さ５μｍの導電層を転写し得る導電層転写用フィルムを作製する。そしてこの導電層転写用フィルムと、シート状弾性基体とを実施例１記載の一体成形工法と、実施例２記載の熱転写工法との双方によって積層・接合して導電性シート状弾性体を製造(詳細な製造方法は、後述の実験２および実験３を参照)し、この弾性体から実施例１記載の一体成形工法に係る実施例１−１〜１−６並びに比較例１−１および１−２の試験片(表１参照)を、実施例２記載の熱転写工法に係る実施例１−７〜１−１２並びに比較例１−３および１−４の試験片(表２参照)を夫々作製し、最大点応力、最大点伸度および破断点伸度を引張試験により測定することで、その追従性等を示す最大点伸度／破断点伸度および最大点応力／最大点伸度を算出し、またその追従性および表面のタック性について、更に実施例２記載の熱転写工法については転写性についても、○：良好、△：多少悪い、×：使用不可の３段階または○：良好、×：使用不可の２段階の何れかで評価(詳細は後述［００６４］)し、またこれらの値および評価から導電性シート状弾性体としての総合評価を、○：良好、×：使用不可で示した。なお参考的にベース樹脂および導電剤からなる導電層のガラス転移温度(℃)および１５０℃弾性率(Ｐａ)並びにタック性を示す剥離力(Ｎ／２５ｍｍ)についても併記した。また参考例として、導電層を接合させない状態、すなわちシート状弾性基体だけについても同様の測定・算出を実施した。
【００６２】
使用物質について
・導電剤：オイルファーネスプラック
・シート状弾性基体：ポリウレタンフォーム(商品名 ＳＲ−Ｓ−２４；イノアックコーポレーション製)
・ベース樹脂Ａ：ポリウレタン(重量平均分子量２４０,０００、ＴＭＡ(熱機械分析)測定によるガラス転移温度−３５.３℃))
・ベース樹脂Ｂ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量５２,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度２６.３℃)
・ベース樹脂Ｃ：スチレンプタジエンスチレン共重合体(質量平均分子量９３,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度８３.４℃(スチレン単量体とプタジエン単量体との質量比４０：６０))
・ベース樹脂Ｄ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量１００,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度７５.０℃)
・ベース樹脂Ｊ：ポリウレタン(重量平均分子量１０５,０００、ＴＭＡ(熱機械分析)測定によるガラス転移温度４８.０℃))
・ベース樹脂Ｋ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量２７,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度３４.２℃)
【００６３】
・最大点伸度、破断点伸度および最大点応力を測定について
市販の引張試験機を使用し、試験片断面積：０.６ｍｍ２、引張り速度：２００ｍｍ／分の測定条件にて最大点伸度、破断点伸度および最大点応力を測定した。
・導電層の１５０℃弾性率の測定について
市販のレオメータを使用し、自動せん断応力制御下(せん断一定)において、単一(１Ｈｚ)の周波数によって測定した。
・導電層のガラス転移温度測定について
市販のＴＭＡを使用し、引張・粘弾性モードで、昇温速度５℃／分の条件で測定した。
【００６４】
・追従性の評価方法について
ガラス基板上に各実施例または比較例に係る導電性シート状弾性体を導電層が上になるように載置し、５ｍｍφのガラス棒を導電層に押し込めなくなるまで押し当てたときの導電層の状態を目視により観察し、○：シワまたは亀裂の発生が見られない、×：シワまたは亀裂の発生が見られる、で評価した。
・表面のタック性の評価方法について(剥離力の測定方法)
各実施例または比較例に係る導電性シート状弾性体を温度２３℃、湿度６５％ＲＨの条件下で、幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍに切断して試験片とし、この試験片の導電層側を、厚さ１.１ｍｍのガラス板に２ｋｇゴムローラを用いて、３００ｍｍ／ｍｉｎの速さで一往復させて圧着し、２３℃、６５％ＲＨの条件下で２０分間放置し、引張試験機を用いて引張り速さ３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で導電層を１８０度方向に引き剥がしたときの剥離力(Ｎ／２５ｍｍ)を測定した。またこの測定値を基として経験的に、その値が０.２(Ｎ／２５ｍｍ)以下の場合には、本発明に係る導電性シート状弾性体上に被着した物質を容易に引き剥がせるとして○の評価を、０.２(Ｎ／２５ｍｍ)を超える場合には引き剥がしが多少困難であるとして△の評価を、一部でも引き剥がせず剥離力が測定不能であった場合には×の評価を夫々与えるようにした。なおガラス板は試験片貼付け前に、エタノールで表面を洗浄後、乾燥したものを使用した。
・転写性の評価方法について(熱転写工法のみ)
導電層転写用フィルムから基材フィルムを剥離させた際に、基材フィルム上の状態を目視により観察し、○：導電層が完全に残っていない、×：導電層が残っている、で評価した。
【表１】
2006015570.tif 000003
【表２】
2006015570.tif 000004
【００６５】
(実験１の結果)
実験１の結果を上記の表１および表２に併記する。この表１および表２から、ベース樹脂の物性等の条件を、本発明に係る範囲内に設定することで良好な追従性等を示すことが確認された。
【００６６】
(実験２)  実施例１に係る一体成形工法で製造される導電性シート状弾性体について
本発明に係る導電性シート状弾性体を一体成形工法、具体的には前述(［００３９］)した製造装置３０を使用して以下の手順で製造した導電性シート状弾性体について、表３に示すベース樹脂の種類(実験１で使用したベース樹脂のうちＡ〜Ｃと、Ｅ〜Ｉ)および導電剤の使用量における実験例２−１〜２−１１に係る導電性シート状弾性体を製造し、この表面抵抗値(Ω)と、追従性とについての測定・判定を行なった。ここで追従性については、○：良好、△：多少悪い、×：使用不可の３段階で評価した。なお参考的にベース樹脂および導電剤からなる導電層のカラス転移温度(℃)、２５℃弾性率(Ｐａ)および１５０℃弾性率(Ｐａ)についても併記した。また使用した各原料であって実験１で説明がなされていないものについては、以下に記す。
【００６７】
使用物質について
・ベース樹脂Ｅ：ポリウレタン(重量平均分子量８３,０００、ＴＭＡ(熱機械分析)測定によるガラス転移温度４０.０℃))
・ベース樹脂Ｆ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量７６,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度７５.０℃)
・ベース樹脂Ｇ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量７２,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度７０.０℃)
・ベース樹脂Ｈ：スチレンプタジエンスチレン共重合体(質量平均分子量１５０,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度９０.０℃(スチレン単量体とプタジエン単量体との質量比３１：６９))
・ベース樹脂Ｉ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量６７,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度６５.０℃)
【００６８】
(製造方法)
・導電層転写用フィルムの準備
別工程において、基材フィルムとして厚み５０μｍのＰＥＴフィルム(基材フイルム)を使用し、ベース樹脂として実験１で使用したベース樹脂Ａ〜Ｃと、上記のＥ〜Ｉとを選択して使用し、導電剤としてオイルファーネスブラックを使用して、前述した(［００４２］)の手順で５μｍの厚みで導電層を形成した各実験例に係る導電層転写用フィルムを準備し、これを供給ロール３２ａにセットする。
【００６９】
ポリエーテルポリオール(平均分子量３０００、水酸基価４３.０)１００質量部に対して、金属触媒(スタナスオクトエート)０.１質量部と、シリコーン整泡剤３質量部とから混合物を得て、ここに０.１ＮＬ/分の流量で造泡用気体としての窒素と、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・剪断を実施して弾性基体原料Ｍを得る。そしてこの弾性基体原料Ｍをロール機構３２上に２９.４〜９８.１Ｎ(３〜１０ｋｇｆ)(張力をかける対象物が１０００ｍｍ幅の場合)程度のテンションをかけられた状態で供給ロール３２ａから連続的に供給されている導電層転写用フィルムの導電層上に吐出ノズル３４から、シート状弾性基体の完成時密度が３００ｋｇ/ｍ3となるように供給し、製品厚制御手段３６に設定により、製品完成時の導電性シート状弾性体の厚さが０.５ｍｍとなるようにする。そしてトンネル式加熱炉内で条件１５０℃〜２００℃、１〜３分間の加熱が実施して、弾性基体原料Ｍの反応および硬化が進行させて導電層に対してシート状弾性基体が接合した導電性シート状弾性体を得て、ここに積層されている基材フィルムだけを、基材フィルム回収ロール３２ｂにより除去・回収しつつ、完成した導電性シート状弾性体を製品回収ロール３２ｃで回収する。
【００７０】
そして各実験例に係る導電性シート状弾性体から、寸法１００ｍｍ(縦)×１００ｍｍ(横)×０.５ｍｍ(厚さ)の試験片を得て、これらについて前述した各測定・評価項目の測定・評価を行なった。なお測定に使用した機器および測定条件等は実験１と同様であり、実験２だけの測定・判定項目については以下に記す。
【００７１】
・導電性シート状弾性体の導電層側の表面抵抗値の測定について
測定機器：商品名 ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０；アドバンテスト製
測定条件：印加電圧：１０Ｖ、ディスチャージ：１０秒、チャージ：１０秒、なお各実験例に係る試験片は、２２℃×５５％ＲＨ、２４時間の条件で調整室に放置した後に測定した。
【表３】
2006015570.tif 000005
【００７２】
(実験２の結果)
実験２の結果を上記の表３に併記する。この表３から、ベース樹脂の種類、導電剤の使用量および導電層の条件を、本発明に係る範囲内に設定することで、本発明に係る導電性が達成されると共に、良好な追従性を示すことが確認された。
【００７３】
(実験３)  実施例２に係る熱転写工法で製造される導電性シート状弾性体について
本発明に係る導電性シート状弾性体を熱転写工法、具体的には前述(［００５６］)した製造装置７０を使用して以下の手順で製造した導電性シート状弾性体について、表４に示すベース樹脂の種類(実験１または実験２で使用したベース樹脂のうちＡ〜Ｅ、Ｈ、ＪおよびＫと、Ｌ〜Ｎ)および導電剤の使用量に従った実験例３−１〜３−１４に係る導電性シート状弾性体を製造し、この表面抵抗値(Ω)の測定と、追従性および転写性についての判定とを行なった。ここで導電層転写用フィルムの製造方法および弾性率等の測定方法は実験１または実験２と同様であって、得られた各実験例に係る導電層転写用フィルムを、供給ロール３２ａにセットする。そして実験例３−１４のみ導電層の厚みを１０μｍに設定し、それ以外は５μｍに設定した。また追従性については、○：良好、△：多少悪い、×：使用不可の３段階で、転写性については、○：良好、×：使用不可の２段階で夫々評価した。なお参考的にベース樹脂および導電剤からなる導電層のカラス転移温度(℃)、２５℃弾性率(Ｐａ)および１５０℃弾性率(Ｐａ)についても併記した。また使用した各原料であって実験１または実験２で説明がなされていないものについては、以下に記す。
【００７４】
使用物質について
・ベース樹脂Ｌ：スチレンプタジエンスチレン共重合体(質量平均分子量１３０,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度４４.８℃(スチレン単量体とプタジエン単量体との質量比３０：７０))
・ベース樹脂Ｍ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量１００,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度１２.０℃)
・ベース樹脂Ｎ：ポリエステル変性ポリウレタン(質量平均分子量６５,０００、ＴＭＡ測定によるガラス転移温度６５.０℃)
【００７５】
別途用意した厚み０.５ｍｍのシート状弾性基体(商品名 ＰＯＲＯＮ ＳＲ−Ｓ−４０Ｐ；イノアックコーポレーション製)をシート状弾性基体供給ロール３２ｄにセットして、導電層およびシート状弾性基体に対して２９.４〜９８.１Ｎ(３〜１０ｋｇｆ)(張力をかける対象物が１０００ｍｍ幅の場合)程度のテンションをかけた状態で１ｍ／ｍｉｎのスピードで連続的に供給する。そして、導電層およびシート状弾性基体に対して３ｋｇ／ｃｍ２の(シリンダ)圧力と１００℃の熱が加えられた一対の加熱押圧ロール３５，３５の間を通過させてシート状弾性基体に対して導電層が接合した導電性シート状弾性体が得られ、ここに積層されている基材フィルムだけを、基材フィルム回収ロール３２ｂにより除去・回収しつつ、完成した導電性シート状弾性体を製品回収ロール３２ｃで回収する。
【００７６】
そして各実験例に係る導電性シート状弾性体から、寸法１００ｍｍ(縦)×１００ｍｍ(横)×０.５ｍｍ(厚さ)の試験片を得て、これらについて前述した各測定・評価項目の測定・評価を行なった。なお測定に使用した機器および条件並びに測定条件等は実験１および２と同様である。
【表４】
2006015570.tif 000006
【００７７】
(実験３の結果)
実験３の結果を上記の表４に併記する。この表４から、ベース樹脂の種類および導電層の条件を、本発明に係る範囲内に設定することで、本発明に係る導電性が達成されると共に、良好な追従性および転写性を示すことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る導電性シート弾性体およびその製造方法は、携帯電話、テレビ、その他コンピュータのディスプレイ等の電気機器にあって、液晶等の表示部、マイク部、その他スピーカー部等の入出力部等といった内部機器の周縁部に配設され、機器本体である筐体と内部機器の周縁との間に介在して、防塵、バックライト等の光漏れの防止およびがたつきを防止に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の好適な実施例１に係る導電性シート弾性体を一部切り欠いて示す概略斜視図である。
【図２】実施例１の導電性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１の導電性シート状弾性体をメカニカルフロス法により製造する製造装置の一例である。
【図４】実施例１の導電性シート状弾性体を製造する際に使用する、弾性基体原料、シート状弾性基体、導電層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５】実施例１の変更例に係る導電性シート状弾性体を拡大して示す縦断断面図である。
【図６】実施例１の変更例に係る導電性シート状弾性体の製造装置を示す概略図である。
【図７】実施例１の別の変更例に係る導電性シート状弾性体を拡大して示す縦断断面図である。
【図８】実施例１の別の変更例に係る導電性シート状弾性体の製造装置を示す概略図である。
【図９】実施例２の導電性シート状弾性体の製造装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  導電性シート状弾性体
１２  シート状弾性基体
１４  導電層
１５  ベース樹脂
１６  導電剤
１８  基材フイルム
２２  基材シート
２４  導電性シート状弾性体
２６  導電性シート状弾性体
２８  導電性シート状弾性体
Ｍ  弾性基体原料
【図１】
2006015570.tif 000007
【図２】
2006015570.tif 000008
【図３】
2006015570.tif 000009
【図４】
2006015570.tif 000010
【図５】
2006015570.tif 000011
【図６】
2006015570.tif 000012
【図７】
2006015570.tif 000013
【図８】
2006015570.tif 000014
【図９】
2006015570.tif 000015