電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム及びそれを用いた電磁波シールドガスケット
【課題】ハロゲン系難燃剤を用いることなく優れた難燃性を有し、且つ圧縮残留歪が小さい電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム、及びそれを用いた電磁波シールドガスケットを提供する。
【解決手段】電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール（ポリマーポリオールを含有する。）と、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤（リン酸エステル系難燃剤等）とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなり、リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、且つ密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。また、電磁波シールドガスケットは、電磁波シールドガスケット軟質ポリウレタンフォームからなるガスケット用フォーム１と、このフォームの外周面を被覆する導電布２とを備える。
【解決手段】電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール（ポリマーポリオールを含有する。）と、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤（リン酸エステル系難燃剤等）とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなり、リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、且つ密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。また、電磁波シールドガスケットは、電磁波シールドガスケット軟質ポリウレタンフォームからなるガスケット用フォーム１と、このフォームの外周面を被覆する導電布２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム（以下、電磁波シールド用フォームということもある。）及びそれを用いた電磁波シールドガスケットに関する。更に詳しくは、本発明は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さく、電磁波シールドガスケットの用途に用いたときに、導電布と容易に密着させることができ、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される電磁波シールド用フォーム及びそれを用いた電磁波シールドガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭用、オフィス用、産業用及び医療用などの多くの分野において、電子機器の小型化及び高機能化がなされているが、電子機器の筐体等から放射された電磁波が他の電子機器に侵入し、これにより電子機器が誤作動することがある。このような外部からの電磁波の侵入による電子機器の誤作動、所謂、電磁妨害波による誤作動を防ぐ電磁両立性が課題となっており、特に、電子機器に用いる電源電圧が年々低下する傾向にあるため、この電磁両立性の必要性がより高くなっている。
【０００３】
上記のように電磁両立性を高めるため、多くの電子機器で電磁波シールドガスケットが用いられている。この電磁波シールドガスケットは、電子機器の部材間等の間隙に配設され、圧縮された状態で用いられるため、十分な導電性を有するとともに、機械的特性として圧縮復元性が良好であること、即ち、圧縮残留歪が小さいことが必要とされる。このような観点から、従来、導電性ゴムを中空押出成形してなる電磁波シールドガスケット、及び柔軟な樹脂フォームの外周面を導電布により被覆した電磁波シールドガスケットが用いられている。
【０００４】
しかし、導電性ゴムを中空押出成形してなる電磁波シールドガスケットは、高周波領域における導電性が低く、電磁波シールド性能が十分ではないという問題がある。そのため、樹脂フォームの外周面に導電性の高い導電布を被覆した電磁波シールドガスケットが用いられることが多い。また、このような電磁波シールドガスケットに用いられる樹脂フォームとしては、通常、圧縮復元性が良好な軟質ポリウレタンフォームが用いられているが、近年、電子機器部品としての電磁波シールドガスケットには、優れた電磁波シールド性能とともに、高い難燃性が強く要求されるようになってきた。
【０００５】
そこで、易燃性の軟質ポリウレタンフォームを難燃化するため、従来、難燃剤として極めて優れた性能を有するハロゲン系難燃剤が多用されてきたが、ハロゲン系難燃剤はダイオキシンの発生等の環境問題の面から使用が制限されつつある。そのため、軟質ポリウレタンフォームにハロゲン系難燃剤を使用せず、且つ高い難燃性とともに、良好な圧縮復元性を有するフォームとするため、ハロゲン系難燃剤の代替品として膨張性黒鉛とメラミンとを併用した難燃処方が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９８６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、電子機器の小型化、高性能化が著しく、電磁波シールドガスケットには、高温、高湿条件下に長期に渡って圧縮されても、より十分な圧縮復元性を有していることが要求されている。しかし、上記の特許文献１に記載の電磁波シールドガスケットのように、膨張性黒鉛及びメラミンを含有する軟質ポリウレタンフォームでは、高温、高湿条件下に長期に渡って圧縮したときの圧縮復元性に劣り、電磁波シールドガスケットとして用いても、長期間安定した電磁波シールド性能を維持することができないという問題がある。また、膨張性黒鉛及びメラミンばかりでなく、三酸化アンチモン及び酸化亜鉛等を配合した、従来、知られているポリウレタンフォームの高難燃処方でも、高温、高湿条件下に長期に渡って圧縮したときの圧縮復元性に劣る傾向がある。
【０００８】
本発明は上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、ハロゲン系難燃剤を用いることなく優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さく、電磁波シールドガスケットの用途において有用な電磁波シールド用フォームを提供することを目的とする。また、本発明の電磁波シールド用フォームを用いた電磁波シールドガスケットであり、導電布と容易に密着させることができ、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される電磁波シールドガスケット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】
【０００９】
本発明は以下のとおりである。
１．ポリオールと、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなる電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームにおいて、上記ポリオールはポリマーポリオールを含有し、該ポリオールを１００質量％とした場合に、該ポリマーポリオールは２５〜７５質量％であり、該ポリオールを１００質量％とした場合に、上記リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、且つ該リン系難燃剤を１００質量％とした場合に、該リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
２．ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した硬さが１５０〜４００Ｎである上記１．に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
３．厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した残留歪が１５％以下である上記１．又は２．に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
４．上記リン系難燃剤がリン酸エステル系難燃剤である上記１．乃至３．のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
５．上記１．乃至４．のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームからなるガスケット用フォームと、該ガスケット用フォームの外周面を被覆する導電布とを備えることを特徴とする電磁波シールドガスケット。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電磁波シールド用フォームでは、所要量のリンを含有する所定量のリン系難燃剤が配合されているため、優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さく、電磁波シールドガスケットの用途に用いたときに、導電布との密着性に優れ、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される。また、この電磁波シールド用フォームでは、リン系難燃剤にはハロゲンが含有されておらず、環境の観点でも好ましい。更に、リン系難燃剤を大量に配合する必要もないため、圧縮残留歪が大きくなることもなく、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される。
また、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した硬さが１５０〜４００Ｎである場合は、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との密着性、特に初期の密着性にも優れ、長期に渡ってより安定した電磁波シールド性能が維持される。
更に、厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した残留歪が１５％以下である場合は、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との初期及び長期の密着性に優れ、長期に渡って特に安定した電磁波シールド性能が維持される。
また、リン系難燃剤がリン酸エステル系難燃剤である場合は、所定量の配合でより優れた難燃性を有する電磁波シールド用フォームとすることができる。
本発明の電磁波シールドガスケットは、優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さい本発明の電磁波シールド用フォームからなるガスケット用フォームを備えるため、押圧され、変形したときにも、ガスケット用フォームと導電布とが剥離することがなく、導電布による優れた導電性が保持され、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム
本発明の電磁波シールド用フォームは、ポリオールと、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなり、ポリオールを１００質量％とした場合に、２５〜７５質量％のポリマーポリオールを含有し、ポリオールを１００質量％とした場合に、リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、且つリン系難燃剤を１００質量％とした場合に、リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。
【００１２】
上記「電磁波シールド用軟質ポリウレタンフォーム」は、ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。この密度は４０〜１００ｋｇ／ｍ３、特に６０〜１００ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３であれば、圧縮残留歪が小さく、且つ十分な硬さを有する電磁波シールド用フォームとすることができる。
【００１３】
また、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した電磁波シールド用フォームの硬さが１５０〜４００Ｎであることが好ましく、この硬さは２００〜４００Ｎ、特に３００〜４００Ｎであることがより好ましい。電磁波シールド用フォームの硬さが１５０〜４００Ｎであれば、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との密着性、特に初期の密着性にも優れ、長期に渡ってより安定した電磁波シールド性能が維持される。
【００１４】
更に、厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した電磁波シールド用フォームの圧縮残留歪が１５％以下であることが好ましく、この圧縮残留歪は１０％以下あることがより好ましい。電磁波シールド用フォームの圧縮残留歪が１５％以下であれば、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との密着性、特に初期及び長期の密着性に優れ、長期に渡って特に安定した電磁波シールド性能が維持される。
【００１５】
上記「ポリオール」は所定量のポリマーポリオールを含有する。このポリマーポリオールと組み合わせて用いられる他のポリオールは特に限定されず、各種のポリオールを用いることができる。この他のポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリエーテルエステルポリオール等が挙げられ、特にポリエーテルポリオールが好ましい。
他のポリオールは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等の種類の異なるポリオールを併用することもできる。
【００１６】
ポリオールには上記「ポリマーポリオール」が含有される。このポリマーポリオールとしては、ポリエーテルポリオールにアクリロニトリル、スチレン、メチル（メタ）アクリレート等のビニル化合物をグラフト重合させてなるポリオールを用いることができる。ポリマーポリオールの含有量は、ポリオールの全量を１００重量％とした場合に、２５〜７５質量％であり、３０〜５０質量％であることが好ましい。ポリマーポリオールの含有量が多くなるとともに、電磁波シールド用フォームの硬さが大きくなるが、その一方で圧縮残留歪も大きくなる傾向があるため、硬さと圧縮残留歪とを勘案しつつ設定することが好ましい。
【００１７】
ポリマーポリオールの生成に用いられるビニル化合物の使用量も特に限定されないが、ポリマーポリオールを１００重量％とした場合に、１０〜５０重量％のビニル化合物が使用されることが多い。また、電磁波シールド用フォームの硬さを向上させるためには、ビニル化合物の使用量が２０重量％以上であるポリマーポリオールが好ましい。
ポリマーポリオールは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
ポリイソシアネートも特に限定されず、軟質ポリウレタンフォームの製造に一般に用いられるポリイソシアネートを用いることができる。このポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗ＴＤＩ、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗ＭＤＩの他、１，５−ナフタレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートを用いることができる。また、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートを用いることもできる。これらの他、プレポリマー型のポリイソシアネートを用いることもできる。
ポリイソシアネートは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよいが、１種のみ用いられることが多い。
また、ポリオールとポリイソシアネートとは、イソシアネートインデックスが１００〜１２０となる質量割合で使用することができる。
【００１９】
ポリオールとポイソシアネートとの組み合わせも特に限定されないが、ポリオールの出発物質としてエチレングリコール等の２官能のポリオールとトリメチロールプロパン等の３官能以上のポリオールとを併用し、ポリイソシアネートとしてＴＤＩを用いることが好ましい。トリメチロールプロパン等の３官能以上のポリオールを出発物質として用いた場合、より多くの架橋構造を電磁波シールド用フォームに導入することができ、所定の密度、圧縮残留歪等の他、十分な伸び及び引張強さ等を有する電磁波シールド用フォームとすることができる。
【００２０】
リン系難燃剤としては、塩素、臭素等のハロゲンを含有するハロゲン含有タイプと、ハロゲンを含有しないハロゲン非含有タイプとがあるが、ハロゲンは環境の面で問題があるため、本発明の電磁波シールド用フォームではハロゲン非含有タイプが用いられる。上記「リン系難燃剤」としては、リン酸エステル系、ポリリン酸系等の有機リン化合物が用いられ、これらのうちではリン酸エステル系難燃剤が好ましい。このリン酸エステル系難燃剤を用いた場合、フォーム原液の粘度を低く抑えることができ、攪拌効率が向上し、且つ均質な電磁波シールド用フォームとすることができる。また、リン系難燃剤は反応型よりも未反応性の添加型のリン系難燃剤が好ましく、添加型のリン酸エステル系難燃剤がより好ましい。
【００２１】
リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリイソブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジルジ２，６−キシレニルホスフェート等が挙げられる。
リン系難燃剤は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
更に、リン系難燃剤の配合量は、ポリオールを１００質量％とした場合に、４〜２３質量％であり、５〜２０質量％、特に７〜１５質量％であることが好ましい。リン系難燃剤の配合量が４質量％未満であると、十分な難燃性を有する電磁波シールド用フォームとすることができない。一方、リン系難燃剤の配合量が２３質量％を越えると、圧縮残留歪が大きくなり、長期に渡って使用したときに、電磁波シールド性能が低下する。
【００２３】
また、リン系難燃剤に含有されるリンは、リン系難燃剤を１００質量％とした場合に、１２〜２０質量％であり、１４〜１８質量％であることが好ましい。リン系難燃剤に含有されるリンが１２質量％未満であると、優れた難燃性を有する電磁波シールド用フォームとするためには、リン系難燃剤を多量に配合する必要があり、この場合、圧縮残留歪が大きくなるとともに硬さも低下し、長期に渡って使用したときに、電磁波シールド性能が低下する。
尚、リン系難燃剤に含有されるリンが１２〜２０質量％であれば、優れた難燃性を有するとともに、圧縮残留歪が小さく、十分な硬さを併せて備える電磁波シールド用フォームとすることができる。
【００２４】
リン系難燃剤には、電磁波シールド用フォームの優れた難燃性、圧縮残留歪、硬さ及び電磁波シールド性能等が維持される範囲で他の難燃剤を配合し、併用することもできる。この他の難燃剤としては、例えば、各種の非ハロゲン系難燃剤を用いることができる。この非ハロゲン系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、ハイドロタルサイト、三酸化アンチモン、ポリリン酸アンモニウム、炭酸カルシウム及び活性炭等が挙げられる。これらのうちでは、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、ポリリン酸アンモニウム及び炭酸カルシウムが好ましい。これらの難燃剤は、電磁波シールド用フォーム製造のための他の原料との混合が容易であり、且つ配合量が少量であっても難燃性を十分に向上させることができる。更に、伸び、引張強さ等の他の物性に及ぼす影響も小さく、その観点でも有利である。
【００２５】
上記「フォーム原料」には、ポリオール、ポリイソシアネート、リン系難燃剤の他に、発泡剤、触媒、整泡剤及び架橋剤等が配合され、その他、紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機充填剤、無機充填剤、着色剤、可塑剤等を配合することもできる。これらの他の成分は、通常、予めポリオールに配合され、その後、このポリオール成分とポリイソシアネートとを混合し、発泡、硬化させることにより電磁波シールド用フォームを製造することができる。
【００２６】
発泡剤としては、通常、水を用いる。この水は特に限定されず、例えば、イオン交換水、水道水、蒸留水等の各種の水を用いることができる。電磁波シールド用フォーム製造時の水の使用量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜４質量部とすることができ、１〜３．５質量部、特に１．５〜３質量部であることが好ましい。水が０．５〜４質量部であれば、所定の密度、圧縮残留歪及び硬さ等を有する電磁波シールド用フォームを容易に製造することができる。
【００２７】
触媒としては、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリンジメチルアミノメチルフェノール、イミダゾール、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン等の３級アミン化合物などのアミン系触媒を用いることができる。また、スタナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート等の有機錫化合物、ニッケルアセチルアセトネート、ニッケルジアセチルアセトネート等の有機ニッケル化合物、酢酸ナトリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のアルコキシド、フェノキシドなど、並びにオクチル亜鉛等の金属系触媒を用いることもできる。
触媒は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。アミン系触媒と金属系触媒とを併用することもできる。触媒の使用量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜１．５質量部とすることができる。
【００２８】
整泡剤としては、一般に、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体を使用することができる。また、ポリシロキサンに有機官能基を付加した特殊な整泡剤を用いることもできる。このように、整泡剤としてはシリコーン系整泡剤が用いられることが多い。
整泡剤は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。整泡剤の使用量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜１．５質量部とすることができる。
【００２９】
フォーム原料には架橋剤を配合することもできる。この架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等の短鎖ジオールを用いることができる。更に、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の短鎖ジアミン、及びトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアミン化合物を用いることもできる。
【００３０】
紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機充填剤、無機充填剤、着色剤、可塑剤等としては、一般に軟質ポリウレタンフォーム製造のためのフォーム原料に配合して用いられるものを適宜使用することができる。
【００３１】
電磁波シールド用フォームの製造方法は特に限定されず、ポリイソシアネートとポリオール成分とを攪拌、混合し、反応、硬化させて製造することができる。また、スラブフォームでもよく、モールドフォームでもよい。フォーム原料には前記の各種の成分が含有されているが、スラブフォームでは特にＴＤＩが多用され、場合によってＴＤＩとＭＤＩとの混合物、又はＭＤＩ、ＴＤＩ等の変性物などを用いることもできる。
【００３２】
［２］電磁波シールドガスケット
本発明の電磁波シールドガスケットは、本発明の電磁波シールド用フォームからなるガスケット用フォームと、ガスケット用フォームの外周面を被覆する導電布とを備える。
また、この電磁波シールドガスケットは、ガスケット用フォーム及び導電布の他に、導電布の端部の貼り合わせのため、又は導電布とガスケット用フォームとの接着のため、例えば、アクリル系粘着剤等を用いてなる接合層及びアクリル系粘着テープなどを備えていてもよい。
【００３３】
電磁波シールド用フォームを上記「ガスケット用フォーム」とする方法は特に限定されないが、例えば、電磁波シールド用フォームから所定の形状及び寸法のフォームをスキ、タチ加工により切り出す方法が挙げられる。また、同スキ、タチ加工したフォーム素材を、熱プレス加工により所定の厚さに加工する方法等が挙げられる。
【００３４】
上記「導電布」としては、通常、電磁波シールドガスケットに用いられている導電布を特に限定されることなく用いることができる。この導電布としては、優れた圧縮復元性を有し、且つ安価であるという観点から、有機繊維からなる織布に金属めっきを施した導電布が好ましい。より具体的には、ポリエステル等の合成繊維からなる織布に銅めっきを施し、銅メッキの表面に更にニッケルめっき又は銀めっきを施した導電布を用いることがより好ましい。このように、表面にニッケルめっき又は銀めっきが施されていると、加熱、加湿等の雰囲気における耐久性が向上し、電磁波シールドガスケットの導電性の低下が抑えられる。
【００３５】
ガスケット用フォームの外周面を導電布により被覆する方法も特に限定されず、例えば、ガスケット用フォームの外周面及び／又は導電布の内面に接着剤を塗布し、ガスケット用フォームに導電布を巻き付け、その後、必要に応じて加熱し、ガスケット用フォームの外周面に導電布を接合させ、被覆することができる。更に、比較的弾性のある導電布であれば、この導電布を断面コの字状に折り曲げ、ガスケット用フォームを挟み込むようにして被覆することもできる。また、導電布の両端部の重ね合わせ部は両面粘着テープ等の一面を貼着することにより固定し、この両面粘着テープ等の他面を電磁波シールドガスケットが用いられる箇所に貼着することにより、電磁波シールドガスケットを配設することができる。更に、ガスケット用フォームと導電布との間には、難燃性の裏打ちシートを配設することもできる。このように裏打ちシートを配設することによって、より高い難燃性を有し、且つガスケット用フォームと導電布との密着性に優れた電磁波シールドガスケットとすることができる。
【００３６】
電磁波シールドガスケットの形状及び寸法は、用いられる箇所の形状及び寸法によって適宜設定することが好ましい。例えば、図１のように、四隅の角部が円弧状とされた略方形の横断面を有する長尺体とすることができる。また、このような電磁波シールドガスケットに押圧力が加わった場合、電磁波シールド用フォームが十分な硬さを有し、且つ圧縮残留歪が小さいときは、ガスケット用フォームが変形せず、ガスケット用フォームと導電布とは密着したままで剥離することがない。一方、電磁波シールド用フォームの硬さが小さいときは、ガスケット用フォームに押圧力が加わったときのガスケット用フォームと導電布との初期の密着性が低下する。また、電磁波シールド用フォームの硬さが小さく、特に、硬さが小さく、且つ圧縮残留歪が大きいときは、図２のように、ガスケット用フォームが押圧力が加わった方向に撓んで変形し、ガスケット用フォームと導電布とが剥離し、電磁波シールドガスケットの導電性が低下する。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１〜９及び比較例１〜８
表１（実施例１〜９）及び表２（比較例１〜８）に記載のフォーム原料を、縦２７０ｍｍ、横２７０ｍｍ、高さ２００ｍｍの角型の容器に投入し、自然発泡させた。その後、乾燥炉に収容し、８０℃で１５分静置して反応を完結させた。次いで、室温（２５℃）にて２４時間静置し、その後、生成した電磁波シールド用フォームから下記の物性等を評価するための所定寸法の試験片を切り出した。
【００３８】
［１］原材料
（１）ポリオール
ポリオール１；ポリエーテルポリオール（三井武田社製、商品名「Ｌ−５０」、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｍｇ）
ポリオール２；ポリマーポリオール（旭硝子社製、商品名「ＥＸＣＥＮＯＬ ９４１ ＷＢ」、官能基数３、水酸基価３２ｍｇＫＯＨ／ｍｇ）
（２）ポリイソシアネート
ＴＤＩ−６５（日本ポリウレタン工業社製、商品名「Ｔ−６５」）
（３）触媒
アミン系触媒；環状ジアミン（エアープロダクツジャパン社製、商品名「ＤＡＢＣＯ ３３−ＬＶ」）
スズ系触媒；スタナスオクトエート（城北化学社製、商品名「ＭＲＨ−１１０」）
（４）整泡剤；シリコーン系整泡剤（信越化学工業社製、商品名「Ｆ−６５０Ａ」）
（５）難燃剤
液体難燃剤１；縮合リン酸エステル系難燃剤（アクゾノーベル社製、商品名「Ｐｈｙｒｏｌ ＰＮＸ−Ｓ」、リン含有量１６．８質量％）
液体難燃剤２；縮合リン酸エステル系難燃剤（大八化学社製、商品名「ＤＡＩＧＵＡＲＤ−８８０」、リン含有量１５．１質量％）
液体難燃剤３；縮合リン酸エステル系難燃剤（大八化学社製、商品名「ＣＤＰ」、リン含有量９．１質量％）
粉黛難燃剤１；メラミン粉末（日産化学社製、商品名「メラミン」）
粉黛難燃剤１；膨張黒鉛（住金化工社製、商品名「８０ＬＴＥ−ＵＮ」）
【００３９】
［２］評価方法
（１）密度（ｋｇ／ｍ３）；ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠して測定
（２）硬さ（Ｎ）；ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法に準拠して測定
（３）難燃性；試験片厚さ６ｍｍでＵＬ−９４ ＨＦ−２ 試験方法及びＵＬ−９４ ＨＢＦ 試験方法に準拠して測定
（４）湿熱後５０％圧縮残留歪；厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、残留歪をＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法に準拠して測定
（５）導電布との密着性
圧縮後初期導電布密着性；ガスケット用フォームに導電布を被覆し、この構成体を元厚の１／４程度の厚さとなるように繰り返し圧縮した。この圧縮を５０回繰り返した後、構成体を目視で観察し、ガスケット用フォームと導電布との間に隙間があるか否かを確認
圧縮後長期導電布密着性；ガスケット用フォームに導電布を被覆し、７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、残留歪をＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法に準拠して測定
以上、各々の項目の評価結果は表１及び表２のとおりである。また、表１及び表２における圧縮後初期導電布密着性の評価基準は、隙間が顕著に観察される場合は×、それ以外は○であり、圧縮後長期導電布密着性の評価基準は、残留歪２０％未満が○、２０％を越えるときが×である。
尚、この密着性は、比較的剛性の高い導電布の、圧縮による変形からの回復性の評価にもなる。そのため、ガスケット用フォームの歪み特性の他、硬さの影響も大きく、歪み特性が良好であっても硬さが小さいときは、必ずしも優れた密着性を有する電磁波シールドガスケットとすることができない場合がある。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
表１の結果によれば、ポリオールとして所定量のポリマーポリオールを含有し、且つ所定量のリンを含有する縮合リン酸エステル系難燃剤が所要量配合されたフォーム原料を用いた実施例１〜９では、所定の密度を有し、且つ圧縮残留歪が小さく、十分な硬さを有する電磁波シールド用フォームが生成しており、難燃性の評価結果が合格であるとともに、圧縮後のガスケット用フォームと導電布との密着性も初期、長期ともに優れていることが分かる。特に、液体難燃剤１の配合量が７．５質量部であり、且つ密度が７３．６〜９６．３ｋｇ／ｍ３である実施例１、２，６及び８では、圧縮残留歪が３．４〜６．７％とより小さく、硬さが３２５．１〜３７６．１Ｎとより大きい電磁波シールド用フォームとすることができる。
尚、実施例８は難燃剤の配合量が他の実施例より少量であるため、難燃性が低下する傾向がみられる。
【００４３】
一方、表２の結果によれば、密度が過小である比較例１では、圧縮残留歪が大きく、且つ硬さが小さく、ガスケット用フォームと導電布との密着性が低下する。また、密度が過大である比較例２では、圧縮残留歪が小さく、硬さが大きく、優れた密着性を有するものの、比較例１と同じ難燃剤が同量配合されているにもかかわらず、難燃性が不合格である。更に、ポリマーポリオールが用いられていない比較例３では、硬さが小さく、密着性が低下する。
【００４４】
また、液体難燃剤１の配合量が過少である比較例４では、難燃性が不合格であり、過多である比較例５では、密着性が低下する。更に、粉黛難燃剤１、２を用いた比較例６では、難燃剤が過多であるため、圧縮残留歪が大きく、密着性が低下する。また、リンの含有量が過少な液体難燃剤３を用いた比較例７では、密着性は問題ないものの、難燃性が不合格であり、液体難燃剤３を増量した比較例８では、難燃性は問題ないものの、密着性が低下する。このように、比較例のガスケット用フォームでは、難燃性と密着性とを両立させることができないことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電磁波シールドガスケットの横断面の模式図である。
【図２】押圧力が加わったときに、ガスケット用フォームの外周面と導電布の内面とが離間し、空隙が生じてしまった様子を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１；ガスケット用フォーム、２；導電布、３；両面粘着テープ、４；空隙。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム（以下、電磁波シールド用フォームということもある。）及びそれを用いた電磁波シールドガスケットに関する。更に詳しくは、本発明は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さく、電磁波シールドガスケットの用途に用いたときに、導電布と容易に密着させることができ、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される電磁波シールド用フォーム及びそれを用いた電磁波シールドガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭用、オフィス用、産業用及び医療用などの多くの分野において、電子機器の小型化及び高機能化がなされているが、電子機器の筐体等から放射された電磁波が他の電子機器に侵入し、これにより電子機器が誤作動することがある。このような外部からの電磁波の侵入による電子機器の誤作動、所謂、電磁妨害波による誤作動を防ぐ電磁両立性が課題となっており、特に、電子機器に用いる電源電圧が年々低下する傾向にあるため、この電磁両立性の必要性がより高くなっている。
【０００３】
上記のように電磁両立性を高めるため、多くの電子機器で電磁波シールドガスケットが用いられている。この電磁波シールドガスケットは、電子機器の部材間等の間隙に配設され、圧縮された状態で用いられるため、十分な導電性を有するとともに、機械的特性として圧縮復元性が良好であること、即ち、圧縮残留歪が小さいことが必要とされる。このような観点から、従来、導電性ゴムを中空押出成形してなる電磁波シールドガスケット、及び柔軟な樹脂フォームの外周面を導電布により被覆した電磁波シールドガスケットが用いられている。
【０００４】
しかし、導電性ゴムを中空押出成形してなる電磁波シールドガスケットは、高周波領域における導電性が低く、電磁波シールド性能が十分ではないという問題がある。そのため、樹脂フォームの外周面に導電性の高い導電布を被覆した電磁波シールドガスケットが用いられることが多い。また、このような電磁波シールドガスケットに用いられる樹脂フォームとしては、通常、圧縮復元性が良好な軟質ポリウレタンフォームが用いられているが、近年、電子機器部品としての電磁波シールドガスケットには、優れた電磁波シールド性能とともに、高い難燃性が強く要求されるようになってきた。
【０００５】
そこで、易燃性の軟質ポリウレタンフォームを難燃化するため、従来、難燃剤として極めて優れた性能を有するハロゲン系難燃剤が多用されてきたが、ハロゲン系難燃剤はダイオキシンの発生等の環境問題の面から使用が制限されつつある。そのため、軟質ポリウレタンフォームにハロゲン系難燃剤を使用せず、且つ高い難燃性とともに、良好な圧縮復元性を有するフォームとするため、ハロゲン系難燃剤の代替品として膨張性黒鉛とメラミンとを併用した難燃処方が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９８６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、電子機器の小型化、高性能化が著しく、電磁波シールドガスケットには、高温、高湿条件下に長期に渡って圧縮されても、より十分な圧縮復元性を有していることが要求されている。しかし、上記の特許文献１に記載の電磁波シールドガスケットのように、膨張性黒鉛及びメラミンを含有する軟質ポリウレタンフォームでは、高温、高湿条件下に長期に渡って圧縮したときの圧縮復元性に劣り、電磁波シールドガスケットとして用いても、長期間安定した電磁波シールド性能を維持することができないという問題がある。また、膨張性黒鉛及びメラミンばかりでなく、三酸化アンチモン及び酸化亜鉛等を配合した、従来、知られているポリウレタンフォームの高難燃処方でも、高温、高湿条件下に長期に渡って圧縮したときの圧縮復元性に劣る傾向がある。
【０００８】
本発明は上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、ハロゲン系難燃剤を用いることなく優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さく、電磁波シールドガスケットの用途において有用な電磁波シールド用フォームを提供することを目的とする。また、本発明の電磁波シールド用フォームを用いた電磁波シールドガスケットであり、導電布と容易に密着させることができ、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される電磁波シールドガスケット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】
【０００９】
本発明は以下のとおりである。
１．ポリオールと、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなる電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームにおいて、上記ポリオールはポリマーポリオールを含有し、該ポリオールを１００質量％とした場合に、該ポリマーポリオールは２５〜７５質量％であり、該ポリオールを１００質量％とした場合に、上記リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、且つ該リン系難燃剤を１００質量％とした場合に、該リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
２．ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した硬さが１５０〜４００Ｎである上記１．に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
３．厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した残留歪が１５％以下である上記１．又は２．に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
４．上記リン系難燃剤がリン酸エステル系難燃剤である上記１．乃至３．のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
５．上記１．乃至４．のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームからなるガスケット用フォームと、該ガスケット用フォームの外周面を被覆する導電布とを備えることを特徴とする電磁波シールドガスケット。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電磁波シールド用フォームでは、所要量のリンを含有する所定量のリン系難燃剤が配合されているため、優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さく、電磁波シールドガスケットの用途に用いたときに、導電布との密着性に優れ、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される。また、この電磁波シールド用フォームでは、リン系難燃剤にはハロゲンが含有されておらず、環境の観点でも好ましい。更に、リン系難燃剤を大量に配合する必要もないため、圧縮残留歪が大きくなることもなく、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される。
また、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した硬さが１５０〜４００Ｎである場合は、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との密着性、特に初期の密着性にも優れ、長期に渡ってより安定した電磁波シールド性能が維持される。
更に、厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した残留歪が１５％以下である場合は、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との初期及び長期の密着性に優れ、長期に渡って特に安定した電磁波シールド性能が維持される。
また、リン系難燃剤がリン酸エステル系難燃剤である場合は、所定量の配合でより優れた難燃性を有する電磁波シールド用フォームとすることができる。
本発明の電磁波シールドガスケットは、優れた難燃性が発現され、且つ十分な硬さを有するとともに圧縮残留歪が小さい本発明の電磁波シールド用フォームからなるガスケット用フォームを備えるため、押圧され、変形したときにも、ガスケット用フォームと導電布とが剥離することがなく、導電布による優れた導電性が保持され、長期に渡って安定した電磁波シールド性能が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム
本発明の電磁波シールド用フォームは、ポリオールと、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなり、ポリオールを１００質量％とした場合に、２５〜７５質量％のポリマーポリオールを含有し、ポリオールを１００質量％とした場合に、リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、且つリン系難燃剤を１００質量％とした場合に、リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。
【００１２】
上記「電磁波シールド用軟質ポリウレタンフォーム」は、ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３である。この密度は４０〜１００ｋｇ／ｍ３、特に６０〜１００ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３であれば、圧縮残留歪が小さく、且つ十分な硬さを有する電磁波シールド用フォームとすることができる。
【００１３】
また、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した電磁波シールド用フォームの硬さが１５０〜４００Ｎであることが好ましく、この硬さは２００〜４００Ｎ、特に３００〜４００Ｎであることがより好ましい。電磁波シールド用フォームの硬さが１５０〜４００Ｎであれば、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との密着性、特に初期の密着性にも優れ、長期に渡ってより安定した電磁波シールド性能が維持される。
【００１４】
更に、厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した電磁波シールド用フォームの圧縮残留歪が１５％以下であることが好ましく、この圧縮残留歪は１０％以下あることがより好ましい。電磁波シールド用フォームの圧縮残留歪が１５％以下であれば、導電布と容易に密着させることができ、且つ電磁波シールドガスケットが押圧され、変形したときの導電布との密着性、特に初期及び長期の密着性に優れ、長期に渡って特に安定した電磁波シールド性能が維持される。
【００１５】
上記「ポリオール」は所定量のポリマーポリオールを含有する。このポリマーポリオールと組み合わせて用いられる他のポリオールは特に限定されず、各種のポリオールを用いることができる。この他のポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリエーテルエステルポリオール等が挙げられ、特にポリエーテルポリオールが好ましい。
他のポリオールは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等の種類の異なるポリオールを併用することもできる。
【００１６】
ポリオールには上記「ポリマーポリオール」が含有される。このポリマーポリオールとしては、ポリエーテルポリオールにアクリロニトリル、スチレン、メチル（メタ）アクリレート等のビニル化合物をグラフト重合させてなるポリオールを用いることができる。ポリマーポリオールの含有量は、ポリオールの全量を１００重量％とした場合に、２５〜７５質量％であり、３０〜５０質量％であることが好ましい。ポリマーポリオールの含有量が多くなるとともに、電磁波シールド用フォームの硬さが大きくなるが、その一方で圧縮残留歪も大きくなる傾向があるため、硬さと圧縮残留歪とを勘案しつつ設定することが好ましい。
【００１７】
ポリマーポリオールの生成に用いられるビニル化合物の使用量も特に限定されないが、ポリマーポリオールを１００重量％とした場合に、１０〜５０重量％のビニル化合物が使用されることが多い。また、電磁波シールド用フォームの硬さを向上させるためには、ビニル化合物の使用量が２０重量％以上であるポリマーポリオールが好ましい。
ポリマーポリオールは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
ポリイソシアネートも特に限定されず、軟質ポリウレタンフォームの製造に一般に用いられるポリイソシアネートを用いることができる。このポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗ＴＤＩ、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗ＭＤＩの他、１，５−ナフタレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートを用いることができる。また、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートを用いることもできる。これらの他、プレポリマー型のポリイソシアネートを用いることもできる。
ポリイソシアネートは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよいが、１種のみ用いられることが多い。
また、ポリオールとポリイソシアネートとは、イソシアネートインデックスが１００〜１２０となる質量割合で使用することができる。
【００１９】
ポリオールとポイソシアネートとの組み合わせも特に限定されないが、ポリオールの出発物質としてエチレングリコール等の２官能のポリオールとトリメチロールプロパン等の３官能以上のポリオールとを併用し、ポリイソシアネートとしてＴＤＩを用いることが好ましい。トリメチロールプロパン等の３官能以上のポリオールを出発物質として用いた場合、より多くの架橋構造を電磁波シールド用フォームに導入することができ、所定の密度、圧縮残留歪等の他、十分な伸び及び引張強さ等を有する電磁波シールド用フォームとすることができる。
【００２０】
リン系難燃剤としては、塩素、臭素等のハロゲンを含有するハロゲン含有タイプと、ハロゲンを含有しないハロゲン非含有タイプとがあるが、ハロゲンは環境の面で問題があるため、本発明の電磁波シールド用フォームではハロゲン非含有タイプが用いられる。上記「リン系難燃剤」としては、リン酸エステル系、ポリリン酸系等の有機リン化合物が用いられ、これらのうちではリン酸エステル系難燃剤が好ましい。このリン酸エステル系難燃剤を用いた場合、フォーム原液の粘度を低く抑えることができ、攪拌効率が向上し、且つ均質な電磁波シールド用フォームとすることができる。また、リン系難燃剤は反応型よりも未反応性の添加型のリン系難燃剤が好ましく、添加型のリン酸エステル系難燃剤がより好ましい。
【００２１】
リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリイソブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジルジ２，６−キシレニルホスフェート等が挙げられる。
リン系難燃剤は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
更に、リン系難燃剤の配合量は、ポリオールを１００質量％とした場合に、４〜２３質量％であり、５〜２０質量％、特に７〜１５質量％であることが好ましい。リン系難燃剤の配合量が４質量％未満であると、十分な難燃性を有する電磁波シールド用フォームとすることができない。一方、リン系難燃剤の配合量が２３質量％を越えると、圧縮残留歪が大きくなり、長期に渡って使用したときに、電磁波シールド性能が低下する。
【００２３】
また、リン系難燃剤に含有されるリンは、リン系難燃剤を１００質量％とした場合に、１２〜２０質量％であり、１４〜１８質量％であることが好ましい。リン系難燃剤に含有されるリンが１２質量％未満であると、優れた難燃性を有する電磁波シールド用フォームとするためには、リン系難燃剤を多量に配合する必要があり、この場合、圧縮残留歪が大きくなるとともに硬さも低下し、長期に渡って使用したときに、電磁波シールド性能が低下する。
尚、リン系難燃剤に含有されるリンが１２〜２０質量％であれば、優れた難燃性を有するとともに、圧縮残留歪が小さく、十分な硬さを併せて備える電磁波シールド用フォームとすることができる。
【００２４】
リン系難燃剤には、電磁波シールド用フォームの優れた難燃性、圧縮残留歪、硬さ及び電磁波シールド性能等が維持される範囲で他の難燃剤を配合し、併用することもできる。この他の難燃剤としては、例えば、各種の非ハロゲン系難燃剤を用いることができる。この非ハロゲン系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、ハイドロタルサイト、三酸化アンチモン、ポリリン酸アンモニウム、炭酸カルシウム及び活性炭等が挙げられる。これらのうちでは、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、ポリリン酸アンモニウム及び炭酸カルシウムが好ましい。これらの難燃剤は、電磁波シールド用フォーム製造のための他の原料との混合が容易であり、且つ配合量が少量であっても難燃性を十分に向上させることができる。更に、伸び、引張強さ等の他の物性に及ぼす影響も小さく、その観点でも有利である。
【００２５】
上記「フォーム原料」には、ポリオール、ポリイソシアネート、リン系難燃剤の他に、発泡剤、触媒、整泡剤及び架橋剤等が配合され、その他、紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機充填剤、無機充填剤、着色剤、可塑剤等を配合することもできる。これらの他の成分は、通常、予めポリオールに配合され、その後、このポリオール成分とポリイソシアネートとを混合し、発泡、硬化させることにより電磁波シールド用フォームを製造することができる。
【００２６】
発泡剤としては、通常、水を用いる。この水は特に限定されず、例えば、イオン交換水、水道水、蒸留水等の各種の水を用いることができる。電磁波シールド用フォーム製造時の水の使用量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜４質量部とすることができ、１〜３．５質量部、特に１．５〜３質量部であることが好ましい。水が０．５〜４質量部であれば、所定の密度、圧縮残留歪及び硬さ等を有する電磁波シールド用フォームを容易に製造することができる。
【００２７】
触媒としては、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリンジメチルアミノメチルフェノール、イミダゾール、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン等の３級アミン化合物などのアミン系触媒を用いることができる。また、スタナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート等の有機錫化合物、ニッケルアセチルアセトネート、ニッケルジアセチルアセトネート等の有機ニッケル化合物、酢酸ナトリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のアルコキシド、フェノキシドなど、並びにオクチル亜鉛等の金属系触媒を用いることもできる。
触媒は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。アミン系触媒と金属系触媒とを併用することもできる。触媒の使用量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜１．５質量部とすることができる。
【００２８】
整泡剤としては、一般に、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体を使用することができる。また、ポリシロキサンに有機官能基を付加した特殊な整泡剤を用いることもできる。このように、整泡剤としてはシリコーン系整泡剤が用いられることが多い。
整泡剤は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。整泡剤の使用量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜１．５質量部とすることができる。
【００２９】
フォーム原料には架橋剤を配合することもできる。この架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等の短鎖ジオールを用いることができる。更に、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の短鎖ジアミン、及びトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアミン化合物を用いることもできる。
【００３０】
紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機充填剤、無機充填剤、着色剤、可塑剤等としては、一般に軟質ポリウレタンフォーム製造のためのフォーム原料に配合して用いられるものを適宜使用することができる。
【００３１】
電磁波シールド用フォームの製造方法は特に限定されず、ポリイソシアネートとポリオール成分とを攪拌、混合し、反応、硬化させて製造することができる。また、スラブフォームでもよく、モールドフォームでもよい。フォーム原料には前記の各種の成分が含有されているが、スラブフォームでは特にＴＤＩが多用され、場合によってＴＤＩとＭＤＩとの混合物、又はＭＤＩ、ＴＤＩ等の変性物などを用いることもできる。
【００３２】
［２］電磁波シールドガスケット
本発明の電磁波シールドガスケットは、本発明の電磁波シールド用フォームからなるガスケット用フォームと、ガスケット用フォームの外周面を被覆する導電布とを備える。
また、この電磁波シールドガスケットは、ガスケット用フォーム及び導電布の他に、導電布の端部の貼り合わせのため、又は導電布とガスケット用フォームとの接着のため、例えば、アクリル系粘着剤等を用いてなる接合層及びアクリル系粘着テープなどを備えていてもよい。
【００３３】
電磁波シールド用フォームを上記「ガスケット用フォーム」とする方法は特に限定されないが、例えば、電磁波シールド用フォームから所定の形状及び寸法のフォームをスキ、タチ加工により切り出す方法が挙げられる。また、同スキ、タチ加工したフォーム素材を、熱プレス加工により所定の厚さに加工する方法等が挙げられる。
【００３４】
上記「導電布」としては、通常、電磁波シールドガスケットに用いられている導電布を特に限定されることなく用いることができる。この導電布としては、優れた圧縮復元性を有し、且つ安価であるという観点から、有機繊維からなる織布に金属めっきを施した導電布が好ましい。より具体的には、ポリエステル等の合成繊維からなる織布に銅めっきを施し、銅メッキの表面に更にニッケルめっき又は銀めっきを施した導電布を用いることがより好ましい。このように、表面にニッケルめっき又は銀めっきが施されていると、加熱、加湿等の雰囲気における耐久性が向上し、電磁波シールドガスケットの導電性の低下が抑えられる。
【００３５】
ガスケット用フォームの外周面を導電布により被覆する方法も特に限定されず、例えば、ガスケット用フォームの外周面及び／又は導電布の内面に接着剤を塗布し、ガスケット用フォームに導電布を巻き付け、その後、必要に応じて加熱し、ガスケット用フォームの外周面に導電布を接合させ、被覆することができる。更に、比較的弾性のある導電布であれば、この導電布を断面コの字状に折り曲げ、ガスケット用フォームを挟み込むようにして被覆することもできる。また、導電布の両端部の重ね合わせ部は両面粘着テープ等の一面を貼着することにより固定し、この両面粘着テープ等の他面を電磁波シールドガスケットが用いられる箇所に貼着することにより、電磁波シールドガスケットを配設することができる。更に、ガスケット用フォームと導電布との間には、難燃性の裏打ちシートを配設することもできる。このように裏打ちシートを配設することによって、より高い難燃性を有し、且つガスケット用フォームと導電布との密着性に優れた電磁波シールドガスケットとすることができる。
【００３６】
電磁波シールドガスケットの形状及び寸法は、用いられる箇所の形状及び寸法によって適宜設定することが好ましい。例えば、図１のように、四隅の角部が円弧状とされた略方形の横断面を有する長尺体とすることができる。また、このような電磁波シールドガスケットに押圧力が加わった場合、電磁波シールド用フォームが十分な硬さを有し、且つ圧縮残留歪が小さいときは、ガスケット用フォームが変形せず、ガスケット用フォームと導電布とは密着したままで剥離することがない。一方、電磁波シールド用フォームの硬さが小さいときは、ガスケット用フォームに押圧力が加わったときのガスケット用フォームと導電布との初期の密着性が低下する。また、電磁波シールド用フォームの硬さが小さく、特に、硬さが小さく、且つ圧縮残留歪が大きいときは、図２のように、ガスケット用フォームが押圧力が加わった方向に撓んで変形し、ガスケット用フォームと導電布とが剥離し、電磁波シールドガスケットの導電性が低下する。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１〜９及び比較例１〜８
表１（実施例１〜９）及び表２（比較例１〜８）に記載のフォーム原料を、縦２７０ｍｍ、横２７０ｍｍ、高さ２００ｍｍの角型の容器に投入し、自然発泡させた。その後、乾燥炉に収容し、８０℃で１５分静置して反応を完結させた。次いで、室温（２５℃）にて２４時間静置し、その後、生成した電磁波シールド用フォームから下記の物性等を評価するための所定寸法の試験片を切り出した。
【００３８】
［１］原材料
（１）ポリオール
ポリオール１；ポリエーテルポリオール（三井武田社製、商品名「Ｌ−５０」、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｍｇ）
ポリオール２；ポリマーポリオール（旭硝子社製、商品名「ＥＸＣＥＮＯＬ ９４１ ＷＢ」、官能基数３、水酸基価３２ｍｇＫＯＨ／ｍｇ）
（２）ポリイソシアネート
ＴＤＩ−６５（日本ポリウレタン工業社製、商品名「Ｔ−６５」）
（３）触媒
アミン系触媒；環状ジアミン（エアープロダクツジャパン社製、商品名「ＤＡＢＣＯ ３３−ＬＶ」）
スズ系触媒；スタナスオクトエート（城北化学社製、商品名「ＭＲＨ−１１０」）
（４）整泡剤；シリコーン系整泡剤（信越化学工業社製、商品名「Ｆ−６５０Ａ」）
（５）難燃剤
液体難燃剤１；縮合リン酸エステル系難燃剤（アクゾノーベル社製、商品名「Ｐｈｙｒｏｌ ＰＮＸ−Ｓ」、リン含有量１６．８質量％）
液体難燃剤２；縮合リン酸エステル系難燃剤（大八化学社製、商品名「ＤＡＩＧＵＡＲＤ−８８０」、リン含有量１５．１質量％）
液体難燃剤３；縮合リン酸エステル系難燃剤（大八化学社製、商品名「ＣＤＰ」、リン含有量９．１質量％）
粉黛難燃剤１；メラミン粉末（日産化学社製、商品名「メラミン」）
粉黛難燃剤１；膨張黒鉛（住金化工社製、商品名「８０ＬＴＥ−ＵＮ」）
【００３９】
［２］評価方法
（１）密度（ｋｇ／ｍ３）；ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠して測定
（２）硬さ（Ｎ）；ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法に準拠して測定
（３）難燃性；試験片厚さ６ｍｍでＵＬ−９４ ＨＦ−２ 試験方法及びＵＬ−９４ ＨＢＦ 試験方法に準拠して測定
（４）湿熱後５０％圧縮残留歪；厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、残留歪をＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法に準拠して測定
（５）導電布との密着性
圧縮後初期導電布密着性；ガスケット用フォームに導電布を被覆し、この構成体を元厚の１／４程度の厚さとなるように繰り返し圧縮した。この圧縮を５０回繰り返した後、構成体を目視で観察し、ガスケット用フォームと導電布との間に隙間があるか否かを確認
圧縮後長期導電布密着性；ガスケット用フォームに導電布を被覆し、７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、残留歪をＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法に準拠して測定
以上、各々の項目の評価結果は表１及び表２のとおりである。また、表１及び表２における圧縮後初期導電布密着性の評価基準は、隙間が顕著に観察される場合は×、それ以外は○であり、圧縮後長期導電布密着性の評価基準は、残留歪２０％未満が○、２０％を越えるときが×である。
尚、この密着性は、比較的剛性の高い導電布の、圧縮による変形からの回復性の評価にもなる。そのため、ガスケット用フォームの歪み特性の他、硬さの影響も大きく、歪み特性が良好であっても硬さが小さいときは、必ずしも優れた密着性を有する電磁波シールドガスケットとすることができない場合がある。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
表１の結果によれば、ポリオールとして所定量のポリマーポリオールを含有し、且つ所定量のリンを含有する縮合リン酸エステル系難燃剤が所要量配合されたフォーム原料を用いた実施例１〜９では、所定の密度を有し、且つ圧縮残留歪が小さく、十分な硬さを有する電磁波シールド用フォームが生成しており、難燃性の評価結果が合格であるとともに、圧縮後のガスケット用フォームと導電布との密着性も初期、長期ともに優れていることが分かる。特に、液体難燃剤１の配合量が７．５質量部であり、且つ密度が７３．６〜９６．３ｋｇ／ｍ３である実施例１、２，６及び８では、圧縮残留歪が３．４〜６．７％とより小さく、硬さが３２５．１〜３７６．１Ｎとより大きい電磁波シールド用フォームとすることができる。
尚、実施例８は難燃剤の配合量が他の実施例より少量であるため、難燃性が低下する傾向がみられる。
【００４３】
一方、表２の結果によれば、密度が過小である比較例１では、圧縮残留歪が大きく、且つ硬さが小さく、ガスケット用フォームと導電布との密着性が低下する。また、密度が過大である比較例２では、圧縮残留歪が小さく、硬さが大きく、優れた密着性を有するものの、比較例１と同じ難燃剤が同量配合されているにもかかわらず、難燃性が不合格である。更に、ポリマーポリオールが用いられていない比較例３では、硬さが小さく、密着性が低下する。
【００４４】
また、液体難燃剤１の配合量が過少である比較例４では、難燃性が不合格であり、過多である比較例５では、密着性が低下する。更に、粉黛難燃剤１、２を用いた比較例６では、難燃剤が過多であるため、圧縮残留歪が大きく、密着性が低下する。また、リンの含有量が過少な液体難燃剤３を用いた比較例７では、密着性は問題ないものの、難燃性が不合格であり、液体難燃剤３を増量した比較例８では、難燃性は問題ないものの、密着性が低下する。このように、比較例のガスケット用フォームでは、難燃性と密着性とを両立させることができないことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電磁波シールドガスケットの横断面の模式図である。
【図２】押圧力が加わったときに、ガスケット用フォームの外周面と導電布の内面とが離間し、空隙が生じてしまった様子を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１；ガスケット用フォーム、２；導電布、３；両面粘着テープ、４；空隙。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールと、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなる電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームにおいて、
上記ポリオールはポリマーポリオールを含有し、該ポリオールを１００質量％とした場合に、該ポリマーポリオールは２５〜７５質量％であり、
該ポリオールを１００質量％とした場合に、上記リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、且つ該リン系難燃剤を１００質量％とした場合に、該リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、
ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した硬さが１５０〜４００Ｎである請求項１に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した残留歪が１５％以下である請求項１又は２に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
上記リン系難燃剤がリン酸エステル系難燃剤である請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームからなるガスケット用フォームと、該ガスケット用フォームの外周面を被覆する導電布とを備えることを特徴とする電磁波シールドガスケット。
【請求項１】
ポリオールと、ポリイソシアネートと、リン系難燃剤とを含有するフォーム原料を発泡、硬化させてなる電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームにおいて、
上記ポリオールはポリマーポリオールを含有し、該ポリオールを１００質量％とした場合に、該ポリマーポリオールは２５〜７５質量％であり、
該ポリオールを１００質量％とした場合に、上記リン系難燃剤は４〜２３質量％であり、且つ該リン系難燃剤を１００質量％とした場合に、該リン系難燃剤に含有されるリンは１２〜２０質量％であって、
ＪＩＳ Ｋ ７２２２により測定した密度が３０〜１００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ ６．７ Ｄ法により測定した硬さが１５０〜４００Ｎである請求項１に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
厚さ５ｍｍの試験片を７０℃、５０％ＲＨの雰囲気で５０％圧縮させ、２４時間経過後、ＪＩＳ Ｋ ６４００−４ ４．５．２ Ａ法により測定した残留歪が１５％以下である請求項１又は２に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
上記リン系難燃剤がリン酸エステル系難燃剤である請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の電磁波シールドガスケット用軟質ポリウレタンフォームからなるガスケット用フォームと、該ガスケット用フォームの外周面を被覆する導電布とを備えることを特徴とする電磁波シールドガスケット。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２０６１９４（Ｐ２００９−２０６１９４Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４５０４２（Ｐ２００８−４５０４２）
【出願日】平成２０年２月２６日（２００８．２．２６）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２６日（２００８．２．２６）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
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