緩衝性樹脂組成物及び緩衝材
【課題】良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えた緩衝性樹脂組成物、及びその緩衝性樹脂組成物を用いて構成された緩衝材の提供。
【解決手段】軟化剤が添加されたスチレン系エラストマへフィラーを充填する実験において、充填量が５ｗｔ％以下の場合は、カーボンブラックを充填した比較例も気相成長炭素繊維を充填した実施例１も、充填量が増えるにつれて緩衝性が向上している。しかしながら、比較例では充填量が５ｗｔ％を超えて１０ｗｔ％以上となると緩衝性が低下し始めるが、実施例１では２０ｗｔ％程度まで充填しても寧ろ緩衝性が向上することが分かった。また、周知のように、導電性及び熱伝導性は、気相成長炭素繊維の充填によって良好に向上させることができる。従って、スチレン系エラストマに軟化剤及び気相成長炭素繊維を充填することで、緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えた緩衝性樹脂組成物が得られる。
【解決手段】軟化剤が添加されたスチレン系エラストマへフィラーを充填する実験において、充填量が５ｗｔ％以下の場合は、カーボンブラックを充填した比較例も気相成長炭素繊維を充填した実施例１も、充填量が増えるにつれて緩衝性が向上している。しかしながら、比較例では充填量が５ｗｔ％を超えて１０ｗｔ％以上となると緩衝性が低下し始めるが、実施例１では２０ｗｔ％程度まで充填しても寧ろ緩衝性が向上することが分かった。また、周知のように、導電性及び熱伝導性は、気相成長炭素繊維の充填によって良好に向上させることができる。従って、スチレン系エラストマに軟化剤及び気相成長炭素繊維を充填することで、緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えた緩衝性樹脂組成物が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響機器、情報関連機器、情報伝達機器等に使用される緩衝性樹脂組成物、及びその緩衝性樹脂組成物を用いて構成された緩衝材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ミニディスク、ＤＶＤ等の光ディスクや光磁気ディスクが汎用されており、また、情報機器の普及に伴ってハードディスクの需要も増大している。これらの機器は機構上、振動に弱い部分を有するので、振動や衝撃を減衰させるために緩衝性樹脂組成物によって成形されたシートなどを介して筐体に装着されている。例えば、スチレン系エラストマは、このような緩衝性樹脂組成物として知られており、本願出願人も、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ等に軟化剤及び水添石油樹脂を添加することで、その制振性を向上させることを提案している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３６８２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の緩衝性樹脂組成物は、一般的に導電性や熱伝導性に劣っており、導電性若しくは熱伝導性を付与して静電気対策や放熱を行いたいといった要請がある。樹脂組成物に導電性若しくは熱伝導性を付与する方法としては、導電性フィラー若しくは熱伝導性フィラーを充填する方法が一般的であるが、フィラーを多量に充填すると樹脂組成物の緩衝性が低下する傾向がある。そこで、本発明は、良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えた緩衝性樹脂組成物、及びその緩衝性樹脂組成物を用いて構成された緩衝材を提供することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達するためになされた本発明の緩衝性樹脂組成物は、エラストマに、軟化剤、及び、気相成長炭素繊維を充填してなることを特徴としている。本願出願人は、エラストマに軟化剤を充填してなる緩衝性樹脂組成物に、更に種々の導電性フィラー若しくは熱伝導フィラーを充填する実験を行った。その結果、フィラーとして気相成長炭素繊維を充填した場合、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができるばかりでなく、緩衝性もあまり阻害されないことを発見した。本発明の緩衝性樹脂組成物では、エラストマに、軟化剤、及び、気相成長炭素繊維を充填しているため、良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えている。
【０００５】
なお、上記エラストマ及び軟化剤としては、周知の種々のものが適用できるが、上記エラストマがスチレン系エラストマであり、上記軟化剤が鉱物油である場合、一層良好な緩衝性が得られる。
【０００６】
また、気相成長炭素繊維の代わりにカーボンブラックを充填した場合、充填量が５ｗｔ％を超えると緩衝性が低下し始めるが、気相成長炭素繊維は２０ｗｔ％程度まで充填しても寧ろ緩衝性が向上することが分かった。もちろん、気相成長炭素繊維の充填量が増えるにつれて上記緩衝性樹脂組成物の導電性及び熱伝導性は向上する。従って、本発明において、上記気相成長炭素繊維が５ｗｔ％以上（望ましくは１０ｗｔ％以上）充填された場合、緩衝性と導電性及び熱伝導性とを一層良好に兼ね備えることができる。
【０００７】
更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、アスカーＦＰ硬度が５０〜９５である場合、極めて良好な柔軟性が得られ、ハードディスク等のための緩衝材料として良好に適用することができる。また、本発明では、上記構成により、このような柔軟性を良好に得ることができる。
【０００８】
また更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、上記エラストマに、更に黒鉛を充填してなるものであってもよい。この場合、黒鉛を更に充填することにより、導電性及び熱伝導性を一層向上させることができる。また、一般の導電性フィラーまたは熱伝導性フィラーをエラストマに充填するとエラストマが硬化し、緩衝性が低下する傾向があるが、黒鉛は充填してもそれほどエラストマが硬化することはなく、緩衝性の低下を抑制することができる。従って、この場合、緩衝性をそれ程低下させることなく導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができる。
【０００９】
また、この場合、黒鉛は天然黒鉛または人造黒鉛のいずれでもよく、粉末状，鱗片状，土状，粒状など種々の形態のものが使用できるが、上記黒鉛が粒状である場合、次のような更なる効果が生じる。粒状の黒鉛は、凝集し難く、エラストマを硬化させる作用が少ない。従って、この場合、緩衝性の低下を一層良好に抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の緩衝性樹脂組成物は、上記エラストマに、更にフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、及びポリアミド樹脂の中から選ばれるいずれか１種または２種以上の樹脂によって形成された平均粒子径０．５〜８０μｍの樹脂粉末を充填してなるものであってもよい。そして、その場合、上記樹脂粉末が、ポリテトラフルオロエチレンによって形成されたものであってもよい。このような樹脂粉末を充填すると、緩衝性は徐々に低下するが、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができる。更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、体積抵抗率が１×１０-1〜１×１０6 Ω・ｃｍであると一層好ましい。
【００１１】
また、上記目的を達するためになされた本発明の緩衝性樹脂組成物は、エラストマに、軟化剤、及び、人造黒鉛を充填してなることを特徴とするものであってもよい。このように、フィラーとして人造黒鉛を充填した場合も、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができるばかりでなく、緩衝性もあまり阻害されない。従って、本発明の緩衝性樹脂組成物も、良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えている。
【００１２】
また、本発明の緩衝材は、上記いずれかに記載の緩衝性樹脂組成物を用いて、ハードディスクの外周を覆う形状に構成されたことを特徴としている。このように構成された本発明では、上記いずれかに記載の緩衝性樹脂組成物によってハードディスクの外周を覆うことができるので、そのハードディスクを振動や衝撃から良好に保護することができる。また、上記緩衝性樹脂組成物は導電性及び熱伝導性も優れているので、ハードディスクで発生した熱や静電気を良好に逃がすことができる。
【００１３】
本発明の緩衝材は、上記構成に加えて、更に、上記ハードディスクの、少なくとも長手方向及び幅方向の４辺を連続的に覆う形状に構成され、伸縮することによってその内側に上記ハードディスクを装着可能に構成されてもよい。従来の緩衝材は、柔軟性に劣るため、ハードディスクの各方向から取り付けなければならなかったが、上記緩衝性樹脂組成物は優れた柔軟性を有しているため、上記のように伸縮変形させることによってその内側にハードディスクを装着することができる。従って、この場合、緩衝材を１パーツで構成するなどして作業性を向上させることが可能となるといった、更なる効果が生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、以下の製造方法により緩衝性樹脂組成物からなるシートを製造した。すなわち、スチレン系エラストマに、鉱物油からなる軟化剤と、直径１００〜５００ｎｍ，長さ１０〜２０μｍの気相成長炭素繊維とを混合することによって充填した。この混合の方法としては、真空脱泡ミキサー等の機械を用いて混練する方法の他、押出，２本ロール，ニーダ，バンバリーミキサー等の種々の方法を適用することができる。
【００１５】
続いて、このように気相成長炭素繊維を混練したスチレン系エラストマ（本発明の緩衝性樹脂組成物に相当）をシート状に成形した。この成形の方法としては、コーター，カレンダロール，押出，プレス，射出等の機械を用いて成形する方法等、種々の方法を適用することができる。
【００１６】
また、本発明の実施の形態としての緩衝性樹脂組成物は、スチレン系エラストマに、人造黒鉛を混合することによって充填し、上記と同様にシート状に成形したものであってもよい。この場合、必要に応じて、鉱物油からなる軟化剤，ランダム重合により製造されたポリプロプレン（以下、ランダムＰＰともいう），フェノール系酸化防止剤等を、上記スチレン系エラストマ及び人造黒鉛と混合してもよい。
【００１７】
なお、本発明で使用するエラストマとしては、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン系エラストマ、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ、スチレン−イソブチレン−スチレン系エラストマ等のスチレン系エラストマの他、ポリエステル系、ウレタン系、オレフィン系等のエラストマも使用可能である。また軟化剤としては、鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴム用または樹脂用軟化剤が挙げられる。鉱物油系としては、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系などのプロセスオイルが挙げられ、植物油系としては、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、菜種油、大豆油、パーム油、椰子油、落花生油、木蝋、パインオイル、オリーブ油などが挙げられ、合成系としてはポリαオレフィン（ＰＡＯ）、液状ポリブテン、液状ポリイソブチレンなどが挙げられる。これらの軟化剤は単独で用いてもよいが、互いの相溶性が良好な２種以上を混合して用いてもよい。
【実施例】
【００１８】
次に、気相成長炭素繊維を充填した上記実施の形態のシートを、実際に実施例１として製造し、気相成長炭素繊維の代わりにカーボンブラックを使用した比較例との特性を比較した。すなわち、スチレン系エラストマ（数平均分子量が２０万でスチレン含有量が３０ｗｔ％のスチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ）１００重量部に鉱物油（温度４０℃における動粘度が９０ｍｍ2／ｓ のパラフィン系プロセスオイル）６００重量部を充填した基材に、気相成長炭素繊維（商品名「ＶＧＣＦ」：昭和電工製）またはカーボンブラック（三菱化学製導電品＃３３５０）を徐々に充填量を変化させながら特性の変化を調べた。なお、カーボンブラックには、凝集防止のため混練前にミキサーを通した。また、使用した気相成長炭素繊維の特性を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
また、上記スチレン系エラストマ９．０ｗｔ％に、パラフィン系プロセスオイル４５．５ｗｔ％，ランダムＰＰ２．０ｗｔ％，人造黒鉛粉４３．０ｗｔ％，フェノール系酸化防止剤０．５ｗｔ％を充填したものも、実施例２として製造した。なお、上記パラフィン系プロセスオイルとしては前述の温度４０℃における動粘度が９０ｍｍ2／ｓ のものを、ランダムＰＰとしてはＪＩＳＫ７２１０：１９９９に沿って測定したＭＦＲ（melt mass-flow rate ）が２２ｇ／１０ｍｉｎのものを、人造黒鉛粉としては平均粒径９〜１２μｍでグラファイト系の「ＵＦ−Ｇ３０」（商品名：昭和電工製）を、それぞれ使用した。
【００２１】
また、特性の評価は、次のようにして行った。実施例１，実施例２，及び比較例の表面抵抗及び体積抵抗は「抵抗率計ロレスタＧＰ」（商品名：ダイアインスツルメンツ製）及び「抵抗率計ハイレスタＵＰ」（商品名：ダイアインスツルメンツ製）を用いて測定し、熱伝導率は「迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００」（商品名：京都電子工業製）を用いて測定した。また、緩衝性は、下記のような落下試験機と「ＦＦＴアナライザーＤＳ−２０００（商品名：小野測器製）」とを用いて、次のように評価した。
【００２２】
図１は、緩衝性を評価するための落下試験の方法を模式的に表す説明図である。本実施例で使用した落下試験機は、試験片１を２本のレバー３，３で挟持し、そのレバー３，３を備えた図示しないホルダが試験片１及びレバー３，３と一体に矢印方向に自由落下し、衝突面５に衝突する直前でレバー３，３が試験片１から離れる装置である。
【００２３】
このため、試験片１には、回転を生じずにそのままの姿勢で自由落下した場合と同様の衝撃が加わる。このため、加速度計７を試験片１の上面に取り付けておき、その加速度計７の検出信号を前述の「ＦＦＴアナライザーＤＳ−２０００」に入力して試験片１が衝突面５に衝突したときの加速度を測定すれば、その加速度が小さいほど衝撃が小さいことになる。
【００２４】
実験では、試験片１として平面視略正方形で質量２００ｇのＳＵＳ板を使用し、衝突面５にラワン材を使用して、試験片１を２０ｃｍの高さから落下させた。また、上記各実施例または比較例のシートを１０ｍｍ×１０ｍｍ×ｔ３ｍｍに切断して測定サンプル１０とし、これによって試験片１を４点支持してその緩衝性を調べた。結果を図２に示す。なお、図２において「対策無し」とは、試験片１に測定サンプル１０を添付せずに落下させたデータである。また、この実験では、実施例２における人造黒鉛粉の添加量を実施例１，比較例と合わせるため、人造黒鉛粉の充填量を２０．０ｗｔ％，３０．０ｗｔ％とした試料も作成した。各試料の配合を、前述の配合と合わせて表２に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】
図２に示すように、充填量が５ｗｔ％以下の場合は、比較例も実施例も充填量が増えるにつれて緩衝性が向上している。しかしながら、気相成長炭素繊維の代わりにカーボンブラックを充填した比較例では、充填量が５ｗｔ％を超えて１０ｗｔ％以上となると緩衝性が低下し始めるが、気相成長炭素繊維を充填した実施例１や人造黒鉛粉を充填した実施例２では２０ｗｔ％程度まで充填しても寧ろ緩衝性が向上することが分かった。
【００２７】
また、カーボンブラックを充填した比較例では、カーボンブラックは嵩高いので３０ｗｔ％以上充填すると硬度が高くなりすぎ、材料混練性・製品成形性に難があるため、３０ｗｔ％以上での評価を行わなかった。
【００２８】
図３は、実施例１（図３では単に「実施例」と表記）及び比較例の表面抵抗及び体積抵抗の測定結果である。図３に示すように、実施例１及び比較例のいずれも、充填量が増えるにつれて表面抵抗及び体積抵抗が低下している。但し、充填量が５ｗｔ％以下の場合は、比較例の方が実施例１よりも表面抵抗，体積抵抗が共に小さいが、充填量が６ｗｔ％を超えると実施例１の方が体積抵抗が低くなり、充填量が８ｗｔ％を超えると表面抵抗，体積抵抗が共に実施例１の方が低くなる。また、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、２．１７×１０7 Ω／□の表面抵抗と１．０９×１０6 Ω・ｃｍの体積抵抗とが観測された。
【００２９】
図４は、実施例１（図４では単に「実施例」と表記）及び比較例の熱伝導率の測定結果である。比較例の場合、充填量が２０ｗｔ％未満では熱伝導率の測定が不能であった。これに対し、実施例１では、充填量が３ｗｔ％でも０．２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率が測定され、充填量が増えるにつれて熱伝導率は向上した。熱伝導率については、常に実施例１の方が比較例より優れた値が得られた。また、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、１．１６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率が観測された。
【００３０】
以上のように、スチレン系エラストマに気相成長炭素繊維または人造黒鉛粉をフィラーとして充填した場合、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができるばかりでなく、緩衝性もあまり阻害されないことが分かった。また、気相成長炭素繊維が５ｗｔ％を以上（望ましくは６ｗｔ％以上、更に望ましくは８ｗｔ％以上）充填された実施例１は、前述のように緩衝性と導電性及び熱伝導性とを極めて良好に兼ね備えていることが分かった。
【００３１】
更に、上記実施例１に対して、気相成長炭素繊維の充填量を変化させながら硬度の変化を調べた。なお、硬度の測定には、高分子計器製「アスカーゴム硬度計ＦＰ型」（商品名）を使用した。結果を図５に示す。図５に示すように、実施例１の緩衝性樹脂組成物は、気相成長炭素繊維の充填量を３〜２０ｗｔ％の範囲で変化させてもアスカーＦＰ硬度が５０〜９５の範囲に収まり、極めて良好な柔軟性を有していることが分かる。
【００３２】
また、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、ＪＩＳＡ硬度１０，アスカーＣ硬度４０，アスカーＦＰ硬度９２といった測定結果が得られた。更に、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、共振周波数が４２．０Ｈｚ、共振倍率が１０．４ｄＢ、損失係数が０．４７と、極めて良好な制振特性が得られた。
【００３３】
従って、上記各実施例の緩衝性樹脂組成物を、例えばハードディスク等と筐体との間に配設すれば、ハードディスク等で発生した静電気を良好に筐体に放電すると共にハードディスク等で発生した熱を良好に筐体に放熱することができ、更に、そのハードディスク等を良好に衝撃から保護することができる。なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施できることはいうまでもない。例えば、実施例２における人造黒鉛粉としては、上記「ＵＦ−Ｇ３０」以外にも、同じく昭和電工製の人造黒鉛微粉末「ＵＦ−Ｇシリーズ」、日本黒鉛工業製の球状化黒鉛粉末「ＨＡＧシリーズ」、エスイーシー製の高純度人造黒鉛「ＳＧシリーズ」、中越黒鉛工業所製の特殊処理黒鉛「ＲＡＳシリーズ」など、平均粒径１〜１００μｍの人造黒鉛粉を用いても同様の効果が得られるものと推察される。平均粒径は、１〜２０μｍが特に好ましく、平均粒径が１００μｍを超えると、射出成形し難いとかフィルム状に成形するとごつごつするといった点が指摘される。また、同等の天然黒鉛粉を用いても同様の効果が得られる可能性があるが、天然黒鉛は、品質が不均一で不純物が含まれるなどの点であまり好ましくない。更に、実施例１には、上記気相成長炭素繊維と共に、黒鉛等、気相成長炭素繊維以外のフィラーもエラストマに充填してもよい。
【００３４】
次に、上記気相成長炭素繊維と共に黒鉛をエラストマに充填した実施例３について説明する。本実施例では、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）の充填量を５ｗｔ％とし、黒鉛として、平均粒径２０〜３０μｍで粒度分布の累積５０μｍ以上が２０％以下でグラファイト系の人造黒鉛（昭和電工製の試作品）、平均粒径９〜１２μｍでグラファイト系の「ＵＦ−Ｇ３０」（商品名：昭和電工製）、及び、前述のカーボンブラックの＃３３５０を使用した。
【００３５】
気相成長炭素繊維の充填量を５ｗｔ％とした上記実施例１に対して、上記ＵＦ−Ｇ３０の充填量を変化させながら前述の落下試験を行った結果を表３に示す。なお、表３において「０ｗｔ％」とは、気相成長炭素繊維を５ｗｔ％充填したのみで、ＵＦ−Ｇ３０の充填量が０ｗｔ％であることを示す。表３に示すように、気相成長炭素繊維と共に黒鉛を充填することにより、良好な緩衝性が得られることが分かった。
【００３６】
【表３】
【００３７】
また、上記と同様の方法で、黒鉛の充填量の変化に伴う体積抵抗率及び熱伝導率の変化を測定した結果を、図６及び図７に示す。どの黒鉛を充填した場合でも、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができたが、導電性を向上させる効果は＃３３５０，ＵＦ−Ｇ３０，人造黒鉛の順に大きく、熱伝導性を向上させる効果はＵＦ−Ｇ３０，人造黒鉛，＃３３５０の順に大きかった。このように、実施例１の緩衝性樹脂組成物に黒鉛を充填することにより、緩衝性をそれ程低下させることなく導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができることが分かった。
【００３８】
更に、黒鉛の充填量を変化させながら硬度の変化を調べた結果を図８に示す。なお、硬度の測定には、高分子計器製「アスカーゴム硬度計Ｃ型」（商品名）を使用した。図８に示すように、黒鉛の充填量が０ｗｔ％のときはアスカーＣ硬度は０（すなわち、アスカーゴム硬度計Ｃ型では測定不能で前述のＦＰ型でのみ測定可能）であったが、黒鉛の充填量が増えるに従って硬度が増加した。しかしながら、その増加はいずれも緩やかで、特にグラファイト系の黒鉛である人造黒鉛及びＵＦ−Ｇ３０では極めて緩やかであった。
【００３９】
なお、黒鉛は天然黒鉛または人造黒鉛のいずれでもよく、粉末状，鱗片状，土状，粒状など種々の形態のものが使用できるが、上記実施例３のように黒鉛が粒状である場合、黒鉛同士が凝集し難く、エラストマを硬化させる作用が少ない。従って、この場合、黒鉛の充填による柔軟性の低下を一層良好に抑制することができる。
【００４０】
次に、上記気相成長炭素繊維と共に、樹脂粉末としてのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粉末をエラストマに充填した実施例４について説明する。本実施例では、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）の充填量を１０ｗｔ％とし、ＰＴＦＥ粉末としては、平均粒子径１７μｍ、融点３３２℃の市販品（商品名：Ｆｌｕｏｎ（登録商標）：旭硝子株式会社製、品番：Ｌ１６９Ｊ）を使用した。
【００４１】
気相成長炭素繊維の充填量を１０ｗｔ％とした上記実施例１に対して、ＰＴＦＥ粉末の充填量を変化させながら前述の落下試験を行った結果を図９に示す。また、上記と同様の方法で、ＰＴＦＥ粉末の充填量の変化に伴う体積抵抗率及び熱伝導率の変化を測定した結果を、図１０及び図１１に示す。図９に示すように、気相成長炭素繊維と共にＰＴＦＥ粉末を充填することにより、緩衝性は若干低下したが、図１０及び図１１に示すように、ＰＴＦＥ粉末を充填することによって導電性及び熱伝導性を極めて良好に向上させることができた。特に、導電性は、ＰＴＦＥ粉末自身の体積抵抗率が１×１０18Ω・ｃｍであるにも拘わらず、それを充填することによって１０Ω・ｃｍ程度まで体積抵抗率を低下させることができた。また、熱伝導性は、ＰＴＦＥ粉末自身の熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋであるにも拘らず、それを充填することによって１Ｗ／ｍ・Ｋ程度まで熱伝導率を向上させることができた。これらは、原因は不明であるが、ＰＴＦＥ粉末が気相成長炭素繊維によるネットワークの形成を促進する作用を有するためと推測される。
【００４２】
更に、ＰＴＦＥ粉末の充填量を変化させながら硬度の変化を調べた結果を図１２に示す。なお、硬度の測定には、前述の「アスカーゴム硬度計Ｃ型」を使用した。図１２に示すように、アスカーＣ硬度はＰＴＦＥ粉末の充填量が増えるに従って硬度が増加した。しかしながら、その増加は緩やかであった。従って、上記エラストマに気相成長炭素繊維と共にＰＴＦＥ粉末を充填した場合も、柔軟性の低下を良好に抑制できることが分かった。
【００４３】
また、本実施例４では、ＰＴＦＥ粉末を充填したことで、表面の粘着性（いわゆるタック性）も抑制され、一般的な緩衝材料や制振材料より摺動性に富む材料となることが分かった。なお、樹脂粉末としては、他のフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、またはポリアミド樹脂などから形成された粉末を使用することもでき、上記樹脂のうちの複数を使用して形成された粉末を使用することもできる。
【００４４】
次に、上記緩衝性樹脂組成物を用いて、ハードディスクを振動及び衝撃から保護するための緩衝材を作成した実施例について説明する。図１３は、緩衝材の第１実施例としての緩衝材１１の構成を表す斜視図である。この緩衝材１１は、ハードディスク９０の長手方向の２辺を、幅方向両側から覆ういわゆる２パーツタイプの緩衝材である。各緩衝材１１は、いずれも平面視コの字形に構成され、その内面には、ハードディスク９０の上記各辺が嵌合する溝１１ａが形成されている。
【００４５】
このように構成された緩衝材１１は、ハードディスク９０の幅方向両側から装着してハードディスク９０の２辺を溝１１ａに嵌合させることにより、その辺を覆ってハードディスク９０を振動や衝撃から良好に保護することができる。また、上記緩衝性樹脂組成物は導電性及び熱伝導性も優れているので、緩衝材１１は、ハードディスク９０で発生した熱や静電気を良好に逃がすことができる。
【００４６】
図１４（Ａ）は緩衝材の第２実施例としての緩衝材１２の構成を表す斜視図であり、図１４（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。この緩衝材１２は、ハードディスク９０の長手方向及び幅方向の４辺を連続的に覆ういわゆる１パーツタイプの緩衝材である。従来のフィラーが多量に充填された緩衝性樹脂組成物は柔軟性に劣るものが多く、前述のような２パーツタイプの緩衝材が主流であったが、上記実施例の緩衝性樹脂組成物は極めて優れた柔軟性を有しているため、本実施例のような１パーツタイプの緩衝材も構成可能となった。
【００４７】
図１４（Ａ）に示すように、緩衝材１２は平面視ロの字形に構成され、その内面には、ハードディスク９０の４辺が嵌合する溝１２ａが形成されている。このように構成された緩衝材１２は、開口部１２ｂを押し広げてハードディスク９０の４辺を溝１２ａに嵌合させて使用される。その後、手を離すと緩衝材１２が収縮して、図１４（Ｂ）に示すようにハードディスク９０の４辺を覆ってハードディスク９０を振動や衝撃から良好に保護することができる。また、上記緩衝性樹脂組成物は導電性及び熱伝導性も優れているので、緩衝材１２は、ハードディスク９０で発生した熱や静電気を良好に逃がすことができる。
【００４８】
なお、緩衝材１２は、図１５の斜視図に示すように、４隅以外を薄肉部１２ｃとしてもよい。この場合、負荷が加わり易い４隅のみを厚肉にすることで、衝撃を効率的に吸収し、かつ、材料費を低減すると共に軽量化を図ることができる。
【００４９】
更に、この場合、図１６（Ａ）の斜視図及び図１６（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図に示すように、開口部１２ｂの長手方向中央及び長手方向両端に、薄肉部１２ｃと連接して、ハードディスク９０の表面に当接する面部１２ｄを設けてもよい。また更に、この場合、図１７の断面図に示すように、薄肉部１２ｃ及び面部１２ｄの外周に、リブ１２ｅを設けてハードディスク９０からの放熱を促進してもよい。更に、リブ１２ｅは突起に換えてもよく、緩衝材１１において前述のような薄肉部や面部を設けてもよく、緩衝材は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態とすることができる。また更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、マイクホルダや各種モータのインシュレータや防振ブッシュ等種々の用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】緩衝性を評価するための落下試験の方法を模式的に表す説明図である。
【図２】実施例及び比較例の緩衝性の測定結果である。
【図３】実施例及び比較例の表面抵抗及び体積抵抗の測定結果である。
【図４】実施例及び比較例の熱伝導率の測定結果である。
【図５】実施例の硬度測定結果である。
【図６】黒鉛を更に充填した場合の実施例の体積抵抗測定結果である。
【図７】黒鉛を更に充填した場合の実施例の熱伝導率測定結果である。
【図８】黒鉛を更に充填した場合の実施例の硬度測定結果である。
【図９】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の緩衝性測定結果である。
【図１０】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の体積抵抗測定結果である。
【図１１】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の熱伝導率測定結果である。
【図１２】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の硬度測定結果である。
【図１３】緩衝材の第１実施例の構成を表す斜視図である。
【図１４】緩衝材の第２実施例の構成を表す斜視図及び断面図である。
【図１５】その緩衝材の変形例の構成を表す斜視図である。
【図１６】その緩衝材の更なる変形例の構成を表す斜視図及び断面図である。
【図１７】その緩衝材の更に他の変形例の構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…試験片 ３…レバー ５…衝突面 ７…加速度計 １０…測定サンプル
１１，１２…緩衝材 １１ａ，１２ａ…溝 １２ｂ…開口部 １２ｃ…薄肉部
１２ｄ…面部 １２ｅ…リブ ９０…ハードディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響機器、情報関連機器、情報伝達機器等に使用される緩衝性樹脂組成物、及びその緩衝性樹脂組成物を用いて構成された緩衝材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ミニディスク、ＤＶＤ等の光ディスクや光磁気ディスクが汎用されており、また、情報機器の普及に伴ってハードディスクの需要も増大している。これらの機器は機構上、振動に弱い部分を有するので、振動や衝撃を減衰させるために緩衝性樹脂組成物によって成形されたシートなどを介して筐体に装着されている。例えば、スチレン系エラストマは、このような緩衝性樹脂組成物として知られており、本願出願人も、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ等に軟化剤及び水添石油樹脂を添加することで、その制振性を向上させることを提案している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３６８２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の緩衝性樹脂組成物は、一般的に導電性や熱伝導性に劣っており、導電性若しくは熱伝導性を付与して静電気対策や放熱を行いたいといった要請がある。樹脂組成物に導電性若しくは熱伝導性を付与する方法としては、導電性フィラー若しくは熱伝導性フィラーを充填する方法が一般的であるが、フィラーを多量に充填すると樹脂組成物の緩衝性が低下する傾向がある。そこで、本発明は、良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えた緩衝性樹脂組成物、及びその緩衝性樹脂組成物を用いて構成された緩衝材を提供することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達するためになされた本発明の緩衝性樹脂組成物は、エラストマに、軟化剤、及び、気相成長炭素繊維を充填してなることを特徴としている。本願出願人は、エラストマに軟化剤を充填してなる緩衝性樹脂組成物に、更に種々の導電性フィラー若しくは熱伝導フィラーを充填する実験を行った。その結果、フィラーとして気相成長炭素繊維を充填した場合、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができるばかりでなく、緩衝性もあまり阻害されないことを発見した。本発明の緩衝性樹脂組成物では、エラストマに、軟化剤、及び、気相成長炭素繊維を充填しているため、良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えている。
【０００５】
なお、上記エラストマ及び軟化剤としては、周知の種々のものが適用できるが、上記エラストマがスチレン系エラストマであり、上記軟化剤が鉱物油である場合、一層良好な緩衝性が得られる。
【０００６】
また、気相成長炭素繊維の代わりにカーボンブラックを充填した場合、充填量が５ｗｔ％を超えると緩衝性が低下し始めるが、気相成長炭素繊維は２０ｗｔ％程度まで充填しても寧ろ緩衝性が向上することが分かった。もちろん、気相成長炭素繊維の充填量が増えるにつれて上記緩衝性樹脂組成物の導電性及び熱伝導性は向上する。従って、本発明において、上記気相成長炭素繊維が５ｗｔ％以上（望ましくは１０ｗｔ％以上）充填された場合、緩衝性と導電性及び熱伝導性とを一層良好に兼ね備えることができる。
【０００７】
更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、アスカーＦＰ硬度が５０〜９５である場合、極めて良好な柔軟性が得られ、ハードディスク等のための緩衝材料として良好に適用することができる。また、本発明では、上記構成により、このような柔軟性を良好に得ることができる。
【０００８】
また更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、上記エラストマに、更に黒鉛を充填してなるものであってもよい。この場合、黒鉛を更に充填することにより、導電性及び熱伝導性を一層向上させることができる。また、一般の導電性フィラーまたは熱伝導性フィラーをエラストマに充填するとエラストマが硬化し、緩衝性が低下する傾向があるが、黒鉛は充填してもそれほどエラストマが硬化することはなく、緩衝性の低下を抑制することができる。従って、この場合、緩衝性をそれ程低下させることなく導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができる。
【０００９】
また、この場合、黒鉛は天然黒鉛または人造黒鉛のいずれでもよく、粉末状，鱗片状，土状，粒状など種々の形態のものが使用できるが、上記黒鉛が粒状である場合、次のような更なる効果が生じる。粒状の黒鉛は、凝集し難く、エラストマを硬化させる作用が少ない。従って、この場合、緩衝性の低下を一層良好に抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の緩衝性樹脂組成物は、上記エラストマに、更にフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、及びポリアミド樹脂の中から選ばれるいずれか１種または２種以上の樹脂によって形成された平均粒子径０．５〜８０μｍの樹脂粉末を充填してなるものであってもよい。そして、その場合、上記樹脂粉末が、ポリテトラフルオロエチレンによって形成されたものであってもよい。このような樹脂粉末を充填すると、緩衝性は徐々に低下するが、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができる。更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、体積抵抗率が１×１０-1〜１×１０6 Ω・ｃｍであると一層好ましい。
【００１１】
また、上記目的を達するためになされた本発明の緩衝性樹脂組成物は、エラストマに、軟化剤、及び、人造黒鉛を充填してなることを特徴とするものであってもよい。このように、フィラーとして人造黒鉛を充填した場合も、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができるばかりでなく、緩衝性もあまり阻害されない。従って、本発明の緩衝性樹脂組成物も、良好な緩衝性と導電性及び熱伝導性とを兼ね備えている。
【００１２】
また、本発明の緩衝材は、上記いずれかに記載の緩衝性樹脂組成物を用いて、ハードディスクの外周を覆う形状に構成されたことを特徴としている。このように構成された本発明では、上記いずれかに記載の緩衝性樹脂組成物によってハードディスクの外周を覆うことができるので、そのハードディスクを振動や衝撃から良好に保護することができる。また、上記緩衝性樹脂組成物は導電性及び熱伝導性も優れているので、ハードディスクで発生した熱や静電気を良好に逃がすことができる。
【００１３】
本発明の緩衝材は、上記構成に加えて、更に、上記ハードディスクの、少なくとも長手方向及び幅方向の４辺を連続的に覆う形状に構成され、伸縮することによってその内側に上記ハードディスクを装着可能に構成されてもよい。従来の緩衝材は、柔軟性に劣るため、ハードディスクの各方向から取り付けなければならなかったが、上記緩衝性樹脂組成物は優れた柔軟性を有しているため、上記のように伸縮変形させることによってその内側にハードディスクを装着することができる。従って、この場合、緩衝材を１パーツで構成するなどして作業性を向上させることが可能となるといった、更なる効果が生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、以下の製造方法により緩衝性樹脂組成物からなるシートを製造した。すなわち、スチレン系エラストマに、鉱物油からなる軟化剤と、直径１００〜５００ｎｍ，長さ１０〜２０μｍの気相成長炭素繊維とを混合することによって充填した。この混合の方法としては、真空脱泡ミキサー等の機械を用いて混練する方法の他、押出，２本ロール，ニーダ，バンバリーミキサー等の種々の方法を適用することができる。
【００１５】
続いて、このように気相成長炭素繊維を混練したスチレン系エラストマ（本発明の緩衝性樹脂組成物に相当）をシート状に成形した。この成形の方法としては、コーター，カレンダロール，押出，プレス，射出等の機械を用いて成形する方法等、種々の方法を適用することができる。
【００１６】
また、本発明の実施の形態としての緩衝性樹脂組成物は、スチレン系エラストマに、人造黒鉛を混合することによって充填し、上記と同様にシート状に成形したものであってもよい。この場合、必要に応じて、鉱物油からなる軟化剤，ランダム重合により製造されたポリプロプレン（以下、ランダムＰＰともいう），フェノール系酸化防止剤等を、上記スチレン系エラストマ及び人造黒鉛と混合してもよい。
【００１７】
なお、本発明で使用するエラストマとしては、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン系エラストマ、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ、スチレン−イソブチレン−スチレン系エラストマ等のスチレン系エラストマの他、ポリエステル系、ウレタン系、オレフィン系等のエラストマも使用可能である。また軟化剤としては、鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴム用または樹脂用軟化剤が挙げられる。鉱物油系としては、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系などのプロセスオイルが挙げられ、植物油系としては、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、菜種油、大豆油、パーム油、椰子油、落花生油、木蝋、パインオイル、オリーブ油などが挙げられ、合成系としてはポリαオレフィン（ＰＡＯ）、液状ポリブテン、液状ポリイソブチレンなどが挙げられる。これらの軟化剤は単独で用いてもよいが、互いの相溶性が良好な２種以上を混合して用いてもよい。
【実施例】
【００１８】
次に、気相成長炭素繊維を充填した上記実施の形態のシートを、実際に実施例１として製造し、気相成長炭素繊維の代わりにカーボンブラックを使用した比較例との特性を比較した。すなわち、スチレン系エラストマ（数平均分子量が２０万でスチレン含有量が３０ｗｔ％のスチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系エラストマ）１００重量部に鉱物油（温度４０℃における動粘度が９０ｍｍ2／ｓ のパラフィン系プロセスオイル）６００重量部を充填した基材に、気相成長炭素繊維（商品名「ＶＧＣＦ」：昭和電工製）またはカーボンブラック（三菱化学製導電品＃３３５０）を徐々に充填量を変化させながら特性の変化を調べた。なお、カーボンブラックには、凝集防止のため混練前にミキサーを通した。また、使用した気相成長炭素繊維の特性を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
また、上記スチレン系エラストマ９．０ｗｔ％に、パラフィン系プロセスオイル４５．５ｗｔ％，ランダムＰＰ２．０ｗｔ％，人造黒鉛粉４３．０ｗｔ％，フェノール系酸化防止剤０．５ｗｔ％を充填したものも、実施例２として製造した。なお、上記パラフィン系プロセスオイルとしては前述の温度４０℃における動粘度が９０ｍｍ2／ｓ のものを、ランダムＰＰとしてはＪＩＳＫ７２１０：１９９９に沿って測定したＭＦＲ（melt mass-flow rate ）が２２ｇ／１０ｍｉｎのものを、人造黒鉛粉としては平均粒径９〜１２μｍでグラファイト系の「ＵＦ−Ｇ３０」（商品名：昭和電工製）を、それぞれ使用した。
【００２１】
また、特性の評価は、次のようにして行った。実施例１，実施例２，及び比較例の表面抵抗及び体積抵抗は「抵抗率計ロレスタＧＰ」（商品名：ダイアインスツルメンツ製）及び「抵抗率計ハイレスタＵＰ」（商品名：ダイアインスツルメンツ製）を用いて測定し、熱伝導率は「迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００」（商品名：京都電子工業製）を用いて測定した。また、緩衝性は、下記のような落下試験機と「ＦＦＴアナライザーＤＳ−２０００（商品名：小野測器製）」とを用いて、次のように評価した。
【００２２】
図１は、緩衝性を評価するための落下試験の方法を模式的に表す説明図である。本実施例で使用した落下試験機は、試験片１を２本のレバー３，３で挟持し、そのレバー３，３を備えた図示しないホルダが試験片１及びレバー３，３と一体に矢印方向に自由落下し、衝突面５に衝突する直前でレバー３，３が試験片１から離れる装置である。
【００２３】
このため、試験片１には、回転を生じずにそのままの姿勢で自由落下した場合と同様の衝撃が加わる。このため、加速度計７を試験片１の上面に取り付けておき、その加速度計７の検出信号を前述の「ＦＦＴアナライザーＤＳ−２０００」に入力して試験片１が衝突面５に衝突したときの加速度を測定すれば、その加速度が小さいほど衝撃が小さいことになる。
【００２４】
実験では、試験片１として平面視略正方形で質量２００ｇのＳＵＳ板を使用し、衝突面５にラワン材を使用して、試験片１を２０ｃｍの高さから落下させた。また、上記各実施例または比較例のシートを１０ｍｍ×１０ｍｍ×ｔ３ｍｍに切断して測定サンプル１０とし、これによって試験片１を４点支持してその緩衝性を調べた。結果を図２に示す。なお、図２において「対策無し」とは、試験片１に測定サンプル１０を添付せずに落下させたデータである。また、この実験では、実施例２における人造黒鉛粉の添加量を実施例１，比較例と合わせるため、人造黒鉛粉の充填量を２０．０ｗｔ％，３０．０ｗｔ％とした試料も作成した。各試料の配合を、前述の配合と合わせて表２に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】
図２に示すように、充填量が５ｗｔ％以下の場合は、比較例も実施例も充填量が増えるにつれて緩衝性が向上している。しかしながら、気相成長炭素繊維の代わりにカーボンブラックを充填した比較例では、充填量が５ｗｔ％を超えて１０ｗｔ％以上となると緩衝性が低下し始めるが、気相成長炭素繊維を充填した実施例１や人造黒鉛粉を充填した実施例２では２０ｗｔ％程度まで充填しても寧ろ緩衝性が向上することが分かった。
【００２７】
また、カーボンブラックを充填した比較例では、カーボンブラックは嵩高いので３０ｗｔ％以上充填すると硬度が高くなりすぎ、材料混練性・製品成形性に難があるため、３０ｗｔ％以上での評価を行わなかった。
【００２８】
図３は、実施例１（図３では単に「実施例」と表記）及び比較例の表面抵抗及び体積抵抗の測定結果である。図３に示すように、実施例１及び比較例のいずれも、充填量が増えるにつれて表面抵抗及び体積抵抗が低下している。但し、充填量が５ｗｔ％以下の場合は、比較例の方が実施例１よりも表面抵抗，体積抵抗が共に小さいが、充填量が６ｗｔ％を超えると実施例１の方が体積抵抗が低くなり、充填量が８ｗｔ％を超えると表面抵抗，体積抵抗が共に実施例１の方が低くなる。また、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、２．１７×１０7 Ω／□の表面抵抗と１．０９×１０6 Ω・ｃｍの体積抵抗とが観測された。
【００２９】
図４は、実施例１（図４では単に「実施例」と表記）及び比較例の熱伝導率の測定結果である。比較例の場合、充填量が２０ｗｔ％未満では熱伝導率の測定が不能であった。これに対し、実施例１では、充填量が３ｗｔ％でも０．２Ｗ／ｍ・Ｋを超える熱伝導率が測定され、充填量が増えるにつれて熱伝導率は向上した。熱伝導率については、常に実施例１の方が比較例より優れた値が得られた。また、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、１．１６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率が観測された。
【００３０】
以上のように、スチレン系エラストマに気相成長炭素繊維または人造黒鉛粉をフィラーとして充填した場合、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができるばかりでなく、緩衝性もあまり阻害されないことが分かった。また、気相成長炭素繊維が５ｗｔ％を以上（望ましくは６ｗｔ％以上、更に望ましくは８ｗｔ％以上）充填された実施例１は、前述のように緩衝性と導電性及び熱伝導性とを極めて良好に兼ね備えていることが分かった。
【００３１】
更に、上記実施例１に対して、気相成長炭素繊維の充填量を変化させながら硬度の変化を調べた。なお、硬度の測定には、高分子計器製「アスカーゴム硬度計ＦＰ型」（商品名）を使用した。結果を図５に示す。図５に示すように、実施例１の緩衝性樹脂組成物は、気相成長炭素繊維の充填量を３〜２０ｗｔ％の範囲で変化させてもアスカーＦＰ硬度が５０〜９５の範囲に収まり、極めて良好な柔軟性を有していることが分かる。
【００３２】
また、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、ＪＩＳＡ硬度１０，アスカーＣ硬度４０，アスカーＦＰ硬度９２といった測定結果が得られた。更に、人造黒鉛粉を４３．０ｗｔ％充填した実施例２では、共振周波数が４２．０Ｈｚ、共振倍率が１０．４ｄＢ、損失係数が０．４７と、極めて良好な制振特性が得られた。
【００３３】
従って、上記各実施例の緩衝性樹脂組成物を、例えばハードディスク等と筐体との間に配設すれば、ハードディスク等で発生した静電気を良好に筐体に放電すると共にハードディスク等で発生した熱を良好に筐体に放熱することができ、更に、そのハードディスク等を良好に衝撃から保護することができる。なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施できることはいうまでもない。例えば、実施例２における人造黒鉛粉としては、上記「ＵＦ−Ｇ３０」以外にも、同じく昭和電工製の人造黒鉛微粉末「ＵＦ−Ｇシリーズ」、日本黒鉛工業製の球状化黒鉛粉末「ＨＡＧシリーズ」、エスイーシー製の高純度人造黒鉛「ＳＧシリーズ」、中越黒鉛工業所製の特殊処理黒鉛「ＲＡＳシリーズ」など、平均粒径１〜１００μｍの人造黒鉛粉を用いても同様の効果が得られるものと推察される。平均粒径は、１〜２０μｍが特に好ましく、平均粒径が１００μｍを超えると、射出成形し難いとかフィルム状に成形するとごつごつするといった点が指摘される。また、同等の天然黒鉛粉を用いても同様の効果が得られる可能性があるが、天然黒鉛は、品質が不均一で不純物が含まれるなどの点であまり好ましくない。更に、実施例１には、上記気相成長炭素繊維と共に、黒鉛等、気相成長炭素繊維以外のフィラーもエラストマに充填してもよい。
【００３４】
次に、上記気相成長炭素繊維と共に黒鉛をエラストマに充填した実施例３について説明する。本実施例では、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）の充填量を５ｗｔ％とし、黒鉛として、平均粒径２０〜３０μｍで粒度分布の累積５０μｍ以上が２０％以下でグラファイト系の人造黒鉛（昭和電工製の試作品）、平均粒径９〜１２μｍでグラファイト系の「ＵＦ−Ｇ３０」（商品名：昭和電工製）、及び、前述のカーボンブラックの＃３３５０を使用した。
【００３５】
気相成長炭素繊維の充填量を５ｗｔ％とした上記実施例１に対して、上記ＵＦ−Ｇ３０の充填量を変化させながら前述の落下試験を行った結果を表３に示す。なお、表３において「０ｗｔ％」とは、気相成長炭素繊維を５ｗｔ％充填したのみで、ＵＦ−Ｇ３０の充填量が０ｗｔ％であることを示す。表３に示すように、気相成長炭素繊維と共に黒鉛を充填することにより、良好な緩衝性が得られることが分かった。
【００３６】
【表３】
【００３７】
また、上記と同様の方法で、黒鉛の充填量の変化に伴う体積抵抗率及び熱伝導率の変化を測定した結果を、図６及び図７に示す。どの黒鉛を充填した場合でも、導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができたが、導電性を向上させる効果は＃３３５０，ＵＦ−Ｇ３０，人造黒鉛の順に大きく、熱伝導性を向上させる効果はＵＦ−Ｇ３０，人造黒鉛，＃３３５０の順に大きかった。このように、実施例１の緩衝性樹脂組成物に黒鉛を充填することにより、緩衝性をそれ程低下させることなく導電性及び熱伝導性を良好に向上させることができることが分かった。
【００３８】
更に、黒鉛の充填量を変化させながら硬度の変化を調べた結果を図８に示す。なお、硬度の測定には、高分子計器製「アスカーゴム硬度計Ｃ型」（商品名）を使用した。図８に示すように、黒鉛の充填量が０ｗｔ％のときはアスカーＣ硬度は０（すなわち、アスカーゴム硬度計Ｃ型では測定不能で前述のＦＰ型でのみ測定可能）であったが、黒鉛の充填量が増えるに従って硬度が増加した。しかしながら、その増加はいずれも緩やかで、特にグラファイト系の黒鉛である人造黒鉛及びＵＦ−Ｇ３０では極めて緩やかであった。
【００３９】
なお、黒鉛は天然黒鉛または人造黒鉛のいずれでもよく、粉末状，鱗片状，土状，粒状など種々の形態のものが使用できるが、上記実施例３のように黒鉛が粒状である場合、黒鉛同士が凝集し難く、エラストマを硬化させる作用が少ない。従って、この場合、黒鉛の充填による柔軟性の低下を一層良好に抑制することができる。
【００４０】
次に、上記気相成長炭素繊維と共に、樹脂粉末としてのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粉末をエラストマに充填した実施例４について説明する。本実施例では、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）の充填量を１０ｗｔ％とし、ＰＴＦＥ粉末としては、平均粒子径１７μｍ、融点３３２℃の市販品（商品名：Ｆｌｕｏｎ（登録商標）：旭硝子株式会社製、品番：Ｌ１６９Ｊ）を使用した。
【００４１】
気相成長炭素繊維の充填量を１０ｗｔ％とした上記実施例１に対して、ＰＴＦＥ粉末の充填量を変化させながら前述の落下試験を行った結果を図９に示す。また、上記と同様の方法で、ＰＴＦＥ粉末の充填量の変化に伴う体積抵抗率及び熱伝導率の変化を測定した結果を、図１０及び図１１に示す。図９に示すように、気相成長炭素繊維と共にＰＴＦＥ粉末を充填することにより、緩衝性は若干低下したが、図１０及び図１１に示すように、ＰＴＦＥ粉末を充填することによって導電性及び熱伝導性を極めて良好に向上させることができた。特に、導電性は、ＰＴＦＥ粉末自身の体積抵抗率が１×１０18Ω・ｃｍであるにも拘わらず、それを充填することによって１０Ω・ｃｍ程度まで体積抵抗率を低下させることができた。また、熱伝導性は、ＰＴＦＥ粉末自身の熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋであるにも拘らず、それを充填することによって１Ｗ／ｍ・Ｋ程度まで熱伝導率を向上させることができた。これらは、原因は不明であるが、ＰＴＦＥ粉末が気相成長炭素繊維によるネットワークの形成を促進する作用を有するためと推測される。
【００４２】
更に、ＰＴＦＥ粉末の充填量を変化させながら硬度の変化を調べた結果を図１２に示す。なお、硬度の測定には、前述の「アスカーゴム硬度計Ｃ型」を使用した。図１２に示すように、アスカーＣ硬度はＰＴＦＥ粉末の充填量が増えるに従って硬度が増加した。しかしながら、その増加は緩やかであった。従って、上記エラストマに気相成長炭素繊維と共にＰＴＦＥ粉末を充填した場合も、柔軟性の低下を良好に抑制できることが分かった。
【００４３】
また、本実施例４では、ＰＴＦＥ粉末を充填したことで、表面の粘着性（いわゆるタック性）も抑制され、一般的な緩衝材料や制振材料より摺動性に富む材料となることが分かった。なお、樹脂粉末としては、他のフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、またはポリアミド樹脂などから形成された粉末を使用することもでき、上記樹脂のうちの複数を使用して形成された粉末を使用することもできる。
【００４４】
次に、上記緩衝性樹脂組成物を用いて、ハードディスクを振動及び衝撃から保護するための緩衝材を作成した実施例について説明する。図１３は、緩衝材の第１実施例としての緩衝材１１の構成を表す斜視図である。この緩衝材１１は、ハードディスク９０の長手方向の２辺を、幅方向両側から覆ういわゆる２パーツタイプの緩衝材である。各緩衝材１１は、いずれも平面視コの字形に構成され、その内面には、ハードディスク９０の上記各辺が嵌合する溝１１ａが形成されている。
【００４５】
このように構成された緩衝材１１は、ハードディスク９０の幅方向両側から装着してハードディスク９０の２辺を溝１１ａに嵌合させることにより、その辺を覆ってハードディスク９０を振動や衝撃から良好に保護することができる。また、上記緩衝性樹脂組成物は導電性及び熱伝導性も優れているので、緩衝材１１は、ハードディスク９０で発生した熱や静電気を良好に逃がすことができる。
【００４６】
図１４（Ａ）は緩衝材の第２実施例としての緩衝材１２の構成を表す斜視図であり、図１４（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。この緩衝材１２は、ハードディスク９０の長手方向及び幅方向の４辺を連続的に覆ういわゆる１パーツタイプの緩衝材である。従来のフィラーが多量に充填された緩衝性樹脂組成物は柔軟性に劣るものが多く、前述のような２パーツタイプの緩衝材が主流であったが、上記実施例の緩衝性樹脂組成物は極めて優れた柔軟性を有しているため、本実施例のような１パーツタイプの緩衝材も構成可能となった。
【００４７】
図１４（Ａ）に示すように、緩衝材１２は平面視ロの字形に構成され、その内面には、ハードディスク９０の４辺が嵌合する溝１２ａが形成されている。このように構成された緩衝材１２は、開口部１２ｂを押し広げてハードディスク９０の４辺を溝１２ａに嵌合させて使用される。その後、手を離すと緩衝材１２が収縮して、図１４（Ｂ）に示すようにハードディスク９０の４辺を覆ってハードディスク９０を振動や衝撃から良好に保護することができる。また、上記緩衝性樹脂組成物は導電性及び熱伝導性も優れているので、緩衝材１２は、ハードディスク９０で発生した熱や静電気を良好に逃がすことができる。
【００４８】
なお、緩衝材１２は、図１５の斜視図に示すように、４隅以外を薄肉部１２ｃとしてもよい。この場合、負荷が加わり易い４隅のみを厚肉にすることで、衝撃を効率的に吸収し、かつ、材料費を低減すると共に軽量化を図ることができる。
【００４９】
更に、この場合、図１６（Ａ）の斜視図及び図１６（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図に示すように、開口部１２ｂの長手方向中央及び長手方向両端に、薄肉部１２ｃと連接して、ハードディスク９０の表面に当接する面部１２ｄを設けてもよい。また更に、この場合、図１７の断面図に示すように、薄肉部１２ｃ及び面部１２ｄの外周に、リブ１２ｅを設けてハードディスク９０からの放熱を促進してもよい。更に、リブ１２ｅは突起に換えてもよく、緩衝材１１において前述のような薄肉部や面部を設けてもよく、緩衝材は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態とすることができる。また更に、本発明の緩衝性樹脂組成物は、マイクホルダや各種モータのインシュレータや防振ブッシュ等種々の用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】緩衝性を評価するための落下試験の方法を模式的に表す説明図である。
【図２】実施例及び比較例の緩衝性の測定結果である。
【図３】実施例及び比較例の表面抵抗及び体積抵抗の測定結果である。
【図４】実施例及び比較例の熱伝導率の測定結果である。
【図５】実施例の硬度測定結果である。
【図６】黒鉛を更に充填した場合の実施例の体積抵抗測定結果である。
【図７】黒鉛を更に充填した場合の実施例の熱伝導率測定結果である。
【図８】黒鉛を更に充填した場合の実施例の硬度測定結果である。
【図９】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の緩衝性測定結果である。
【図１０】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の体積抵抗測定結果である。
【図１１】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の熱伝導率測定結果である。
【図１２】ＰＴＦＥ粉末を更に充填した場合の実施例の硬度測定結果である。
【図１３】緩衝材の第１実施例の構成を表す斜視図である。
【図１４】緩衝材の第２実施例の構成を表す斜視図及び断面図である。
【図１５】その緩衝材の変形例の構成を表す斜視図である。
【図１６】その緩衝材の更なる変形例の構成を表す斜視図及び断面図である。
【図１７】その緩衝材の更に他の変形例の構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…試験片 ３…レバー ５…衝突面 ７…加速度計 １０…測定サンプル
１１，１２…緩衝材 １１ａ，１２ａ…溝 １２ｂ…開口部 １２ｃ…薄肉部
１２ｄ…面部 １２ｅ…リブ ９０…ハードディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマに、軟化剤、及び、気相成長炭素繊維を充填してなることを特徴とする緩衝性樹脂組成物。
【請求項２】
上記エラストマがスチレン系エラストマであり、
上記軟化剤が鉱物油であることを特徴とする請求項１記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項３】
上記気相成長炭素繊維が５ｗｔ％以上充填されたことを特徴とする請求項１または２記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項４】
アスカーＦＰ硬度が５０〜９５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項５】
上記エラストマに、更に黒鉛を充填してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項６】
上記黒鉛が粒状であることを特徴とする請求項５記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項７】
上記エラストマに、更にフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、及びポリアミド樹脂の中から選ばれるいずれか１種または２種以上の樹脂によって形成された平均粒子径０．５〜８０μｍの樹脂粉末を充填してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項８】
上記樹脂粉末が、ポリテトラフルオロエチレンによって形成されたことを特徴とする請求項７記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項９】
体積抵抗率が１×１０-1〜１×１０6 Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項１０】
エラストマに、軟化剤、及び、人造黒鉛を充填してなることを特徴とする緩衝性樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物を用いて、ハードディスクの外周を覆う形状に構成されたことを特徴とする緩衝材。
【請求項１２】
上記ハードディスクの、少なくとも長手方向及び幅方向の４辺を連続的に覆う形状に構成され、伸縮することによってその内側に上記ハードディスクを装着可能に構成されたことを特徴とする請求項１１記載の緩衝材。
【請求項１】
エラストマに、軟化剤、及び、気相成長炭素繊維を充填してなることを特徴とする緩衝性樹脂組成物。
【請求項２】
上記エラストマがスチレン系エラストマであり、
上記軟化剤が鉱物油であることを特徴とする請求項１記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項３】
上記気相成長炭素繊維が５ｗｔ％以上充填されたことを特徴とする請求項１または２記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項４】
アスカーＦＰ硬度が５０〜９５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項５】
上記エラストマに、更に黒鉛を充填してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項６】
上記黒鉛が粒状であることを特徴とする請求項５記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項７】
上記エラストマに、更にフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、及びポリアミド樹脂の中から選ばれるいずれか１種または２種以上の樹脂によって形成された平均粒子径０．５〜８０μｍの樹脂粉末を充填してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項８】
上記樹脂粉末が、ポリテトラフルオロエチレンによって形成されたことを特徴とする請求項７記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項９】
体積抵抗率が１×１０-1〜１×１０6 Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物。
【請求項１０】
エラストマに、軟化剤、及び、人造黒鉛を充填してなることを特徴とする緩衝性樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の緩衝性樹脂組成物を用いて、ハードディスクの外周を覆う形状に構成されたことを特徴とする緩衝材。
【請求項１２】
上記ハードディスクの、少なくとも長手方向及び幅方向の４辺を連続的に覆う形状に構成され、伸縮することによってその内側に上記ハードディスクを装着可能に構成されたことを特徴とする請求項１１記載の緩衝材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−１７６７６６（Ｐ２００６−１７６７６６Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４０３３５（Ｐ２００５−３４０３３５）
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００２４２２３１）北川工業株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００２４２２３１）北川工業株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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