(57)【要約】【課題】パッキンに求められる各種物性と、帯電を防止するに足る導電率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提供し得る。【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金属を蒸着して形成した導電層１６とからなり、前記導電層１６は、別途用意した基材フィルム上に蒸着した後、前記シート状弾性基体１２の少なくとも一方の表面に積層し、該基材フィルム１８を除去することで該シート状弾性基体１２に積層的に転写される。【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金属(15)を蒸着して形成した導電層(16)とからなり、
前記導電層(16)は、別途用意した基材フィルム(18)上に蒸着した後、前記シート状弾性基体(12)の少なくとも一方の表面に積層し、該基材フィルム(18)を除去することで該シート状弾性基体(12)に積層的に転写されている
ことを特徴とする導電性シート状弾性体。
【請求項２】
前記シート状弾性基体(12)の導電層(16)が積層的に転写されない側には、基材シート(22)が一体的に積層されている請求項１記載の導電性シート状弾性体。
【請求項３】
前記シート状弾性基体(12)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、ポリ塩化ビニル或いは各種ゴムを材質とする請求項１または２記載の導電性シート状弾性体。
【請求項４】
前記導電層(16)の厚みは、３〜２００ｎｍの範囲に設定される請求項１〜３の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項５】
前記導電層(16)の積層により、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１.０×１０−１〜１.０×１０８Ω以下に設定される請求項１〜４の何れかに記載の導電性シート状弾性体。
【請求項６】
所定厚みのシート状弾性基体(12)と、基材フィルム(18)の一方の表面に離型剤(17)を介して金属(15)の導電層(16)を蒸着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)および導電層転写用フィルム(20)を、該シート状弾性基体(12)と前記導電層(16)とが対向するよう接着剤(14)を介して接合し、
前記導電層(16)から基材フィルム(18)を剥離することで、該シート状弾性基体(12)に導電層(16)が転写された導電性シート状弾性体を製造する
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７】
予め基材フィルム(18)の一方の表面に、離型剤(17)を介して金属(15)を蒸着して導電層(16)を形成した導電層転写用フィルム(20)を準備し、
所要の弾性基体原料(M)を前記導電層転写用フィルム(20)の導電層(16)側に上方から供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)の反応および硬化を進行させることで、前記導電層(16)上に所定厚みのシート状弾性基体(12)を形成し、
前記導電層(16)にシート状弾性基体(12)が接合された後に、該導電層(16)から基材フィルム(18)を剥離することで、該シート状弾性基体(12)に導電層(16)が積層的に転写された導電性シート状弾性体を製造する
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８】
予め基材フィルム(18)の一方の表面に、離型剤(17)を介して金属(15)を蒸着して導電層(16)を形成した導電層転写用フィルム(20)を準備し、
所要の弾性基体原料(M)を該導電層転写用フィルム(20)の導電層(16)側に上方から供給し、
次いで前記導電層(16)上に供給された弾性基体原料(M)に対して、別の導電層転写用フィルム(20)を、該弾性基体原料(M)と導電層(16)とが対向するように連続的に供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)の反応および硬化を進行させることで、その両表面に前記導電層(16,16)が接合された所定厚みのシート状弾性基体(12)を形成し、
前記シート状弾性基体(12)と、その両表面に存在する導電層(16,16)とが接合された後に、該２つの導電層(16,16)から基材フィルム(18,18)を夫々剥離することで、該シート状弾性基体(12)の両表面に導電層(16,16)が積層的に転写された導電性シート状弾性体を製造する
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９】
基材シート(22)上に所要の弾性基体原料(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、離型剤(17)を介して金属(15)を蒸着して導電層(16)を形成した導電層転写用フィルム(20)を、該弾性基体原料(M)と導電層(16)とが対向するように供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)の反応および硬化を進行させることで、その一方の表面に前記導電層(16)が接合されると共に、他方の表面に前記基材シート(22)が接合された所定厚みのシート状弾性基体(12)を形成し、
前記シート状弾性基体(12)に導電層(16)が接合された後に、該導電層(16)から前記基材フィルム(18)を剥離することで、該シート状弾性基体(12)の一方の表面に導電層(16)が積層的に転写されると共に、他方の表面に基材シート(22)が一体的に積層された導電性シート状弾性体を製造する
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１０】
前記シート状弾性基体(12)はメカニカルフロス法により製造される請求項６〜９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１１】
前記弾性基体原料(M)は、各種コーター(36)等により所定の厚みとされる請求項６〜１０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１２】
前記シート状弾性基体(12)および導電層(16)の積層には、その融点が６０〜１５０℃であるホットメルト型接着剤等の接着剤(14)が併用されている請求項７〜１１の何れかに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、導電性を備えることで帯電を防止し得ると共に、量産性に優れた導電性シート状弾性体と、該導電性シート状弾性体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。このパッキンに用いられる材料は通常，絶縁体であるため、前記パッキンは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を及ぼす虞がある。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。
【０００３】
このような問題に対してパッキンの原料中に，例えばカーボンブラック，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，導電性を付与し、これにより帯電を防止する方法が一般的に採用されている。この方法の場合、帯電を充分に防止し得る程度に前記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、多量の導電性物質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。この他、パッキンの表面に対して、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が、この場合，導電性シートの剛性故にパッキンの弾力性や柔軟性が損なわれてしまう。このような問題に対して本願発明者は、下記の特許文献１に示す発明「帯電防止パッキン材」を案出している。この帯電防止パッキン材は、弾力性等を備える有する基材シートに対して，その表側面に金属等の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リング層８９(図１２参照)を形成し、これにより前述した各問題を回避し得るよう構成されている。
【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１に開示される発明「帯電防止パッキン材」には以下の問題が指摘される。すなわち、
(１)「帯電防止パッキン材」は、図１２に示す如く、基材シート８８を巻回した送出ドラム８２と，巻取ドラム８４と，冷却ドラム８６とをチャンバー８１内に備えるスパッタリング装置８０によって、その系全体が一定以上の真空状態とされた基材シート８８に対して、冷却ドラム８６の下方に配置されたスパッタリング金属であるステンレス鋼からなるターゲット８７によりスパッタリングを行ない、その表面にスパッタリング層８９を形成することで製造される。このためチャンバー８１の大きさにより一度に収納可能な基材シート８８の量、すなわち一度に加工可能な基材シート８８の量が限定されると共に、バッチ式の生産となるため、量産性に乏しい。
(２)前述の如く、スパッタリングは一定以上の真空状態によって実施されるが、パッキン機能を備える基材シート８８は、多数のセルを備える発泡体から構成されているため、セル内部に存在する水分およびガス等の吸引に時間が掛かり、やはり量産性が非常に低いものとなる。またセル内に存在する水分およびガス等は、スパッタリング層８９の安定的な形成の阻害要因であるため、この点からも真空状態とするための吸引を充分に実施する必要がある。この問題は、スパッタリング装置８０内に基材シート８８を収納するに先立ち、基材シート８８に対して乾燥炉等を使用した加熱乾燥を実施することで回避されるが、その場合、加熱乾燥に使用する別途機材および工程が必要となるため量産性の向上は期待できない。
【特許文献１】特開２００３−４２０９６号公報
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、所要の弾性を発現する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金属を蒸着して形成した導電層とからなり、
前記導電層は、別途用意した基材フィルム上に蒸着した後、前記シート状弾性基体の少なくとも一方の表面に積層し、該基材フィルムを除去することで該シート状弾性基体に積層的に転写されていることを特徴とする
【０００６】
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製造方法は、所定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離型剤を介して金属の導電層を蒸着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および導電層転写用フィルムを、該シート状弾性基体と前記導電層とが対向するよう接着剤を介して接合し、
前記導電層から基材フィルムを剥離することで、該シート状弾性基体に導電層が転写された導電性シート状弾性体を製造することを特徴とする。
【０００７】
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、予め基材フィルムの一方の表面に、離型剤を介して金属を蒸着して導電層を形成した導電層転写用フィルムを準備し、
所要の弾性基体原料を前記導電層転写用フィルムの導電層側に上方から供給し、
前記供給された弾性基体原料の反応および硬化を進行させることで、前記導電層上に所定厚みのシート状弾性基体を形成し、
前記導電層にシート状弾性基体が接合された後に、該導電層から基材フィルムを剥離することで、該シート状弾性基体に導電層が積層的に転写された導電性シート状弾性体を製造するようにしたことを特徴とする。
【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、予め基材フィルムの一方の表面に、離型剤を介して金属を蒸着して導電層を形成した導電層転写用フィルムを準備し、
所要の弾性基体原料を該導電層転写用フィルムの導電層側に上方から供給し、
次いで前記導電層上に供給された弾性基体原料に対して、別の導電層転写用フィルムを、該弾性基体原料と導電層とが対向するように連続的に供給し、
前記供給された弾性基体原料の反応および硬化を進行させることで、その両表面に前記導電層が接合された所定厚みのシート状弾性基体を形成し、
前記シート状弾性基体と、その両表面に存在する導電層とが接合された後に、該２つの導電層から基材フィルムを夫々剥離することで、該シート状弾性基体の両表面に導電層が積層的に転写された導電性シート状弾性体を製造するようにしたことを特徴とする。
【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の製造方法は、基材シート上に所要の弾性基体原料(M)を供給し、
この弾性基体原料(M)に対して、基材フィルムの一方の表面に、離型剤を介して金属を蒸着して導電層を形成した導電層転写用フィルムを、該弾性基体原料(M)と導電層とが対向するように供給し、
前記供給された弾性基体原料(M)の反応および硬化を進行させることで、その一方の表面に前記導電層が接合されると共に、他方の表面に前記基材シートが接合された所定厚みのシート状弾性基体を形成し、
前記シート状弾性基体に導電層が接合された後に、該導電層から前記基材フィルムを剥離することで、該シート状弾性基体の一方の表面に導電層が積層的に転写されると共に、他方の表面に基材シートが一体的に積層された導電性シート状弾性体を製造するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上に説明した如く、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、薄く場所をとらず、かつ発泡体等に較べて表面積が少ない基材フィルムに対して、予め蒸着により導電層を形成した導電層転写用フィルムを使用し、シート状弾性基体に対して導電層を積層的に転写するようにしたので、パッキンに求められる各種物性と、帯電を防止するに足る導電率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】
【００１１】
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、別途基材フィルムに各種金属を蒸着して導電層を形成した導電層転写用フィルムを積層させ、該シート状弾性基体と導電層とを接合することで、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を容易に量産し得ることを知見したものである。
【００１２】
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積層的に転写された導電層１６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、パッキンに要求される各種物性を備える部材である。従ってその材質としては、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従来公知の物質、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。
【００１３】
また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％圧縮荷重(硬度)が、０.０３５ＭＰａ以下またはアスカーＣ硬度計による測定で２０°以下に設定される。この値を超える場合には、パッキン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弾性基体原料Ｍ(後述［００１６］)を得るものである。
【００１４】
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０.１ｍｍ未満の場合には充分な弾力性、すなわち充分なパッキン性を発現することが困難となる。一方５.０ｍｍを超える場合には厚過ぎて、やはり充分なパッキン性を発現することが困難となり、更に製造時における巻き取り等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く、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。
【００１５】
シート状弾性基体１２に導電性を付与する導電層１６は、シート状弾性基体１２の表面抵抗値を１×１０−１〜１×１０８Ωの範囲に設定して導電性を確保することで、静電気等による各種弊害を回避するものである。導電層１６は、基材フィルム１８上に金属１５を所定の厚みに蒸着させ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(詳細は後述［００２９］)。蒸着される各種金属１５としては、銅、銀、アルミニウム、クロム、錫、ニッケルまたはチタン等が好適である。また導電層１６の厚みは、前述の金属１５の種類によらず３〜２００ｎｍの範囲に設定される。この値が３ｎｍ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１.０×１０８Ωを越える場合があり、一方２００ｎｍを越えると、シート状弾性基体１２に積層された導電層１６、すなわち導電性シート状弾性体１０の表面のヒビ割れ等の物理的欠損が起こる場合があり、導電性シート状弾性体１０のクッション性を損なう虞があるためである。
【００１６】
(製造方法)
次に、本実施例に係る導電性シート状弾性体の好適な製造装置と、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１６が蒸着により基材フィルム１８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、製造すべき導電性シート状弾性体１０をなすシート状弾性基体１２の弾性基体原料Ｍを適宜な従来公知等の方法によって準備し、更に後述(［００１７］)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([００３５])で一例を挙げている。
【００１７】
(導電層転写用フィルムの準備について)
ここで予め準備される導電層転写用フィルム２０の製造は以下のように実施されている。具体的には、図４に示す如く、従来技術で説明したスパッタリング装置８０と同様の構造を備える、すなわち基材フィルム１８を巻回した送出ドラム４４と、巻取ドラム４６と、冷却ドラム４８とをチャンバー４２内に備え、図示しない真空ポンプ等により自在に減圧可能な蒸着真空槽装置４０を使用し、１.３３×１０−２Ｐａ(１×１０−４Ｔｏｒｒ)程度の圧力雰囲気下で、るつぼの如き収納容器４１(加熱装置図示せず)に貯留された、例えば高純度のアルミニウムの如き金属１５を高温状態(アルミニウムの場合は１６００℃)として気化させ、送出ドラム４４から冷却ドラム４８を経て巻取ドラム４６に順次巻き取られる基材フィルム１８上に蒸着させて所定の厚みの導電層１６を形成するものである。
【００１８】
このように従来技術と略同一の構成を備える装置で導電層１６を形成するようにしているが、導電層１６の形成対象物が単なるフィルムだけであるため、真空引きの際に問題となる水分やガス等が系内に入り込むことがない。このため製造時間が短縮され、一度に蒸着真空槽装置４０内に収納できる量が増大して量産性の大きな向上が達成される。また、この蒸着法で形成された導電層１６は、スパッタリング法により形成される導電層に較べて剥離性が良いため、導電層１６の導電層転写用フィルム２０からシート状弾性基体１２への転写が安定的に実施可能であり、また一般のコーティング法により形成される導電層に較べて、層形成の均質性および安定性が高いメリットを備える。
【００１９】
そして導電層転写用フィルム２０を製造するに際しては、図５に示す如く、基材フィルム１８の導電層１６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１７が予め各種コーター等の従来公知の手段で付与され(図５(ａ)参照)、この離型剤１７を介して金属１５が蒸着される(図５(ｂ)参照)。そして基材フィルム１８の導電層１６の表面には、その融点が６０〜１５０℃である、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接着剤等の接着剤１４がスプレー塗布や各種コーター等の従来公知の手段で付与される(図５(ｃ)参照)。これによりシート状弾性基体１２と導電層１６とが強固に接合されることになる。
【００２０】
ここで６０℃未満の融点を有する接着剤１４を使用した場合、例えば夏場等の高温下で導電性シート状弾性体１０を製造する場合にブロッキング等の弊害を起こす虞があり、一方１５０℃を越える融点を有する接着剤１４を使用した場合、後述([００２７])する加熱工程Ｓ３でのトンネル式加熱炉３８による加熱によっても溶融されず、その接着効果が充分に期待できなくなる。なおこの接着剤１４による接合は、弾性基体原料Ｍの種類によっては補助的なものとなり、場合によっては不要としてもよい。例えば弾性基体原料Ｍとしてがポリウレタン発泡体原料が使用された場合、その反応・硬化によって接着剤としての役割も果たすため、弾性基体原料Ｍがシート状弾性基体１２となると共に、この基体１２と導電層１６とが強固に接合される。
【００２１】
また基材フィルム１８は導電層転写用フィルム２０の基材であり、均質かつ安定的な導電層１６の形成のために、金属１５を均質に蒸着させるべく所定の張力に対して伸張せず、かつ蒸着真空槽装置４０のチャンバー４２内の雰囲気温度に対する耐熱性が要求されている。そしてその一方で、製造工程における弾性基体原料Ｍの移送媒体としての役割も果しているため、その詳細は後述する([００２３])。
【００２２】
(製造装置について)
製造装置３０は、図３に示す如く、導電層１６が形成されると共に、各種原料から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１６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。
【００２３】
ロール機構３２は、基本的に導電層１６が形成された基材フィルム１８(導電層転写用フィルム２０)に対して所定の張力を掛けつつ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１６を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。基材フィルム１８は、導電層転写用フィルム２０の基材となるだけでなく、本発明に係る導電性シート状弾性体１０の主体であるシート状弾性基体１２の移送媒体としての役割も果たす部材である。
【００２４】
このため金属１５を均質に蒸着させるべく所定の張力に対して伸張しないだけではなく、ロール機構３２によって掛けられる張力に対抗し得る物理的強度が必要とされ、また蒸着等に係る雰囲気温度に対する耐熱性だけでなく、弾性基体原料Ｍを反応・硬化させるために加えられる熱(後述［００２８］)に対する耐性も要求される。このような物性を達成する基材フィルム１８の材質としては、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、紙或いは樹脂繊維強化紙が使用可能であり、殊に熱収縮に優れる各種樹脂の使用が好ましい。また基材フィルム１８の厚みは、その材質によって変動するが、数十〜５００μｍ、好適には２５〜１２５μｍ程度に設定される。
【００２５】
吐出ノズル３４は、導電層１６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１６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。また製品厚制御手段３６は、導電層１６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１６上で反応・硬化され、また導電層１６上にはホットメルト型接着剤等の接着剤１４も付与されているため、この接着剤１４に対しても加熱を行なうことになり、その結果、弾性基体原料Ｍおよび導電層１６は強固に接合される。
【００２６】
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１６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、再び蒸着により導電層１６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。
【００２７】
(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６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(図６(ａ)参照)工程である。
【００２８】
(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１６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１６にシート状弾性基体１２を接合する(図６(ｂ)参照)工程である。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。また同時に、導電層１６およびシート状弾性基体１２間に存在する接着剤１４も加熱によって硬化し、導電層１６とシート状弾性基体１２との接合をより強固なものとしている。
【００２９】
(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(図６(ｃ)参照)工程であり、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１６だけが積層的に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。
【００３０】
(変更例)
前述の実施例では、シート状弾性基体１２の一方の表面にだけ導電層１６が積層的に転写された導電性シート状弾性体１０の製造方法等について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７に示すような導電性シート状弾性体２４の如き形態も考えられる。この導電性シート状弾性体２４は、その主体であるシート状弾性基体１２の両表面に導電層１６,１６が積層的に転写された構成を備えており、例えば導電性シート状弾性体２４をパッキンとして使用する部材において、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。
【００３１】
この導電性シート状弾性体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、基本的に前述(［００２２］)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を弾性基体原料Ｍと導電層１６とが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の両表面に導電層１６,１６が積層的に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、 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。なお、図８において基材フィルム１８および離型剤１７は、同一の部材として記載している。
【００３２】
(別の変更例)
更に前述の実施例および変更例においては、(接着剤１４を介して)シート状弾性基体１２の少なくとも一方の表面に導電層１６が積層的に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９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１６が積層的に転写された構成となっている。
【００３３】
この導電性シート状弾性体２６は、例えば図１０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(［００３１］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を弾性基体原料Ｍと導電層１６とが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の一方の面に導電層１６が積層的に転写され、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。ここでシート状弾性基体１２と基材シート２２とは、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るが、導電層転写用フィルム２０に用いられているホットメルト型接着剤等の接着剤１４を併用するようにしてもよい。これは吐出ノズル３４の上流に接着剤１４の付与機構を備えたり、または予め別工程で基材シート２２に対して接着剤１４を付与することでなされる。なお、図１０において基材フィルム１８および離型剤１７は、同一の部材として記載している。
【００３４】
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、安価な、例えば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。
【００３５】
(別の実施例)
ここまでで記載した実施例および変更例は、弾性基体原料Ｍを移送媒体として作用する導電層転写用フィルム２０または基材シート２２上に供給し、次いで加熱を施すことで原料Ｍからシート状弾性基体１２を製造する方法であったが、本発明において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、この双方を接着剤１４を介して一体的に積層した後、導電層１６から基材フィルム１８を剥離させた導電性シート状弾性体２８の如き形態も考えられる。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ており、図１１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(［００２２］)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、別工程で前述(［００１２］)した如き樹脂等からシート状弾性基体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ラ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では、既に硬化されたシート状弾性基体１２を利用するため加熱機構が不要となる一方、原料Ｍの硬化による接着力をシート状弾性基体１２と導電層１６との接合に用いられない。このため接着剤１４として一般のものを採用し、かつ製造装置７０には、シート状弾性基体供給ロール２ｄの下流にシート状弾性基体１２と導電層１６とを確実に接合させる一対の押圧ロール３５,３５が備えられた構成となっている。
【００３６】
なお、実施例、別の実施例、変更例および別の変更例では、導電性シート状弾性体１０,２４,２６,２８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、パ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。
【００３７】
(実験例)
以下に、本発明に係る導電性シート状弾性体に係る導電層を形成する金属の種類および厚みを変化させた場合の表面抵抗値についての実験例を示す。本実験に使用された導電性シート状弾性体は前述(［００２２］)した製造装置３０を使用して以下の手順で製造した。
【００３８】
(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０.０５ｍｍのＰＥＴフィルムを使用し、表１に記載する金属(銀＞銅＞ニッケル＞アルミニウム(不等号は導電性の良し悪しを示す))の種類およびその蒸着された導電層の厚みとして、実施例１〜１１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。
【表１】
2005161627.tif 000003
【００３９】
ポリエーテルポリオール(平均分子量３０００、水酸基価４３.０)１００重量部に対して、金属触媒(スタナスオクトエート)０.１重量部と、シリコーン整泡剤３重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０.３ｇ/ｃｍ3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１６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、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。
【００４０】
そして表１の内容に従って製造された実施例１〜１１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、これらについて導電層側の表面抵抗値(Ω)を測定した。なお測定条件は以下の通りである。
【００４１】
・導電性シート状弾性体の導電層側の表面抵抗値の測定
(測定条件１(測定範囲：１.０×１０６Ω以上))
抵抗値測定機器：ＴＯＡ  ＵＬＴＲＡ  ＭＥＧＯＨＭＭＥＴＥＲ(東亜電波工業製)
調整；各試験体は、２０℃×５５％ＲＨ、２４時間の条件で調整室に放置後、測定に供した。
(測定条件２(測定範囲：１.０×１０−２〜１×１０６Ω))
抵抗値測定機器：ロレスタ−ＥＰ(三菱化学製)
調整は、測定条件１に準じる。
【００４２】
(結果)
実験例の結果を上記表１に併せて記載する。この表１から、導電性の低いアルミニウムから、最も薄い３ｎｍの導電層を蒸着した場合の表面抵抗値は５.０×１０７Ωであり、また最も導電性の高い銀から、最も厚い２００ｎｍの導電層を蒸着した場合の表面抵抗値は３.０×１０−１Ωであった。ここから実験に使用した全ての導電層において、本発明に係る導電率が達成されることが確認された。また安価で、かつ耐候性に優れたニッケルの場合、導電層の厚さを１０００ｎｍとしても６.０×１００Ωであり、蒸着させる導電層の厚みの制御精度が粗いものであっても、目的とする導電率に容易に設定し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る導電性シート状弾性体を一部切り欠いて示す概略斜視図である。
【図２】実施例に係る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】実施例に係る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】実施例に係る導電層転写用フィルムを蒸着により製造する製造装置の一例を示す概略図である。
【図５】導電層転写用フィルムを製造する際の各段階での状態を概略的に示す状態図である。
【図６】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７】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】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】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１０】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１１】別の実施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１２】従来技術に係るスパッタリングによって導電性シート状弾性体を製造する製造装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  導電性シート状弾性体
１２  シート状弾性基体
１４  接着剤
１５  金属
１６  導電層
１７  離型剤
１８  基材フィルム
２０  導電層転写用フィルム
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
３６  コーター(製品厚制御手段)
Ｍ  弾性基体原料
【図１】
2005161627.tif 000004
【図２】
2005161627.tif 000005
【図３】
2005161627.tif 000006
【図４】
2005161627.tif 000007
【図５】
2005161627.tif 000008
【図６】
2005161627.tif 000009
【図７】
2005161627.tif 000010
【図８】
2005161627.tif 000011
【図９】
2005161627.tif 000012
【図１０】
2005161627.tif 000013
【図１１】
2005161627.tif 000014
【図１２】
2005161627.tif 000015