專利名稱：防靜電片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于防靜電片材的發(fā)明，具體說是在具有非常好的保持形狀性能的同時，具有所需的導電性，適合用作電子儀器、精密儀器等的密封墊圈或填料等密封材料的防靜電片。
一般作為為了避免上述因帶靜電產生的問題的方法，有在上述彈性體內混合加入碳黑或碳纖維等導電性填料，使其具有導電性的方法，或者在彈性體表面涂敷表面活性劑或導電性高分子，使其具有導電性的方法，根據彈性體的用途或制造工藝進行適當選擇。
上述在彈性體表面涂敷表面活性劑或導電性高分子，使其具有導電性的方法，存在有在產品制造后作為后處理實施的清洗、或使用時的摩擦等容易使涂敷層剝落的缺點。作為其他的方法，還可以考慮在上述彈性體表面貼敷金屬箔、樹脂薄膜等導電材料，這種情況下存在有導電材料的剛性會影響到彈性體材料的柔性和緩沖性能的問題。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的防靜電片存在的問題，提出適當地解決上述問題的方法，即本發(fā)明提供一種防靜電片，由于在采用防靜電劑作為導電性物質的同時采用以機械發(fā)泡的方法而得到的發(fā)泡基體材料作為片狀彈性體，對由該機械發(fā)泡方法得到的發(fā)泡基體材料的密封性能和脆性等物理性能沒有不好的影響，而且具有充分的導電性和優(yōu)良的防靜電性。
為了解決上述課題，達到所期望的目的，本發(fā)明的防靜電片是把作為主要原料的多元醇和異氰酸酯、各種輔料、發(fā)泡用氣體混合成尿烷發(fā)泡原料，在尿烷發(fā)泡原料中加入所需要量的離子系防靜電劑而成的片狀物，其特征是以上述尿烷發(fā)泡原料反應和固化后得到的尿烷發(fā)泡基體材料作為材料。
圖2為用機械發(fā)泡方法制造實施例的防靜電片的制造裝置的一個示例。
圖3為用機械發(fā)泡方法制造尿烷發(fā)泡基體材料和片狀薄膜層壓成一體的防靜電片的制造裝置的一個示例。
圖4為表示把使用實施例的防靜電片作為密封材料的手提電話的分解的簡圖。
圖5為詳細表示圖4所示密封材料的透視圖。
圖中符號說明12尿烷發(fā)泡基體材料；14片狀薄膜；20防靜電劑；M尿烷發(fā)泡原料如

圖1所示，實施例中的防靜電片10含有所需要的離子系防靜電劑20，主要是由表面電阻值設定為105～1010Ω/cm的片狀尿烷發(fā)泡基體材料12、在該尿烷發(fā)泡基體材料12的一面上層壓的片狀薄膜14構成。上述尿烷發(fā)泡基體材料12是使用現(xiàn)有技術中公知的通過機械發(fā)泡制成的聚尿烷發(fā)泡體。此外上述片狀薄膜14是用于提高上述尿烷發(fā)泡基體材料12的撕裂強度，即使沒有它，防靜電片10也能使用(后面有詳細說明)。
發(fā)現(xiàn)用上述機械發(fā)泡方法制作聚尿烷發(fā)泡體，優(yōu)點是聚尿烷泡沫具有溢漿少而且生成氣體少(轉移性小)的材質，同時從方法上還具有網眼微細，防塵和防漏光性能好的優(yōu)點。此外在材質上可以利用上述轉移性小的聚尿烷發(fā)泡體或橡膠海綿等，必須注意上述聚尿烷發(fā)泡體在大的尺寸方面、生成氣體的性能、壓縮產生的永久變形等方面的缺點。
上述機械發(fā)泡方法例如在特公昭53-8735號公報中有關于它的詳細內容的記載，基本主要原料是多元醇和異氰酸酯構成的雙液型尿烷原料，適當添加作為輔料的催化劑、氣泡調節(jié)劑、發(fā)泡劑、可塑劑和填料等，把氮氣等發(fā)泡用氣體與它混合(本發(fā)明的情況下，是在這些基本的各種原料中混合添加所需要的離子系防靜電劑20)，用奧克斯(ォ一クス)混合器混合攪拌，得到尿烷發(fā)泡原料M。得到的尿烷發(fā)泡原料M使用規(guī)定的成型?；蚝竺娼榻B的制造設備30( 中介紹)等制成防靜電片10。
上述多元醇成分可以使用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚二烯系多元醇等，這些多元醇可以單獨或2種以上一起使用。此外上述異氰酸酯可以使用甲苯二苯基二異氰酸酯(TDI)、TDI預聚體、二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(MDI)、粗MDI、聚MDI、脲二酮(ゥレトヅォン)改性的MDI或碳化二亞胺改性的MDI等。
上述離子系防靜電劑20可以使用高氯酸鋰、高氯酸鈉、高氯酸鉀或氯化鋰等無機離子物質、改性的脂肪族二甲基乙基乙酸銨、月桂基乙酸銨、十八烷基三甲基高氯酸銨等和四丁基氯化銨(ブロミド)、十六烷基三甲基氯化銨(ブロミド)等季銨鹽為代表的有機離子物質組成的離子性導電劑，陽離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑、各種甜菜堿等兩性離子表面活性劑等，這些物質可以單獨使用或2種以上一起使用。
調整上述離子系防靜電劑20的添加量，以便根據帶有導電性的物質的種類得到適當的電阻值，一般相對于100重量份的上述多元醇，上述離子系防靜電劑20的添加量設定為0.05～30重量份，優(yōu)選0.2～10重量份的范圍內。這是由于添加量小于0.05重量份時，防靜電效果差，擔心表面電阻值超過1010Ω/cm，相反添加量超過30重量份時，一方面表面電阻值小，另一方面擔心出現(xiàn)上述尿烷發(fā)泡基體材料12脆性降低等物理特性的問題，而且制造成本也增加。
優(yōu)選的成分和優(yōu)選的添加量示于下表1。
表1主料多元醇 聚醚多元醇 100異氰酸酯 粗MDI15～40輔料催化劑 金屬催化劑 1～3(スタナスオクエ一ト)氣泡調節(jié)劑 硅酮 3～5填料 氫氧化鋁 0～25發(fā)泡用氣體 氮氣 0.1標準升/分離子系防靜電劑 高氯酸鋰 0.05～30(單位重量份)要制作的上述尿烷發(fā)泡基體材料12的厚度設定為0.1～5.0mm。其厚度小于0.1mm時發(fā)現(xiàn)難以有足夠的彈性，也就是難以有足夠的密封性，而超過5.0mm時擔心過厚使密封性惡化。上述尿烷發(fā)泡基體材料12的長度優(yōu)選是5m以上的長的制品，這種情況下把制造的防靜電片10加工成所需要的形狀，可連續(xù)進行貼帶和沖壓等加工，所以可以由于生產效率提高而降低制造成本。
上述片狀薄膜14是用以使上述尿烷發(fā)泡基體材料12保持剛性，防止在制造和使用時該基體材料12破裂造成物理損傷，提高保持形狀的能力。它的材質優(yōu)選使用不銹鋼箔、銅箔或鋁箔等金屬薄膜、聚烯烴、聚酯、聚酰胺或聚氯乙烯等樹脂薄膜，此外也可以使用一般的紙和樹脂纖維增強的紙或無紡織布等。其厚度要保持上述尿烷發(fā)泡基體材料12必要的剛度，也就是使其保持形狀，同時也不能影響此基體材料的柔韌性和密封性能，具體說金屬薄膜的情況下為10～100μm，優(yōu)選為10～70μm，樹脂薄膜、紙或無紡織布的情況下，一般為10～500μm，優(yōu)選為25～250μm。
把上述片狀薄膜14層疊在尿烷發(fā)泡基體12上需要通過粘接劑等粘接手段，或制造時(在 中詳細說明)制成一體。上述粘接的方法使用與上述尿烷發(fā)泡基體材料12和片狀薄膜14雙方都能很好融合的物質，例如適當選擇丙烯酸系或聚酰亞胺系等粘接劑，使用直接涂敷或使用粘接帶等方法。
制造時形成一體的情況下，上述尿烷發(fā)泡原料M在片狀薄膜14上反應、固化時，由于是同時粘接，所以粘接強度高，省去了使用其他工序制造的麻煩。此時適于上述片狀薄膜14的材質，適合采用受到在使上述尿烷發(fā)泡原料M反應、固化時施加的熱而軟化，容易使上述尿烷發(fā)泡基體材料12整體層疊的熱可塑性的樹脂系物質。
上述制造裝置30是用機械發(fā)泡方法制作片狀彈性體，也就是本發(fā)明的尿烷發(fā)泡基體材料12的裝置，如圖2所示，其結構是由輸送機32、吐料口34、刮板36、熱風隧道爐38構成，輸送機32由圖中沒有示出的動力源驅動，用于輸送上述尿烷發(fā)泡原料M；吐料口34向輸送機32上提供尿烷發(fā)泡原料M；刮板36設置在吐料口34的下游一側，將提供的尿烷發(fā)泡原料M形成具有規(guī)定厚度的片狀；規(guī)定長度的熱風隧道爐38設置在刮板36的下游一側，對尿烷發(fā)泡原料M進行加熱，使其反應和固化，制作成尿烷發(fā)泡基體材料12。也就是使用此制造裝置30可以連續(xù)得到由上述尿烷發(fā)泡材料構成的長的防靜電片10。一般連續(xù)地、與輸送機32平行地向上述輸送機32上提供規(guī)定的脫膜紙R，向該脫膜紙R上供應尿烷發(fā)泡原料M。熱風隧道爐38內的加熱條件優(yōu)選是150℃～200℃，加熱1～3分鐘。
如此得到的防靜電片10經過沖壓成規(guī)定的形狀及其他的檢查，制成片等的各種最終制品。上述得到的尿烷發(fā)泡基體材料12不是就這樣直接作為防靜電片10使用，可以用其他的工序把片狀薄膜14用規(guī)定的粘接手段粘接在此尿烷發(fā)泡基體材料12上，以提高撕裂強度等的強度。
上述片狀薄膜14不是用其他工序進行粘接等，如圖3所示，連續(xù)地、平行地向上述輸送機32上提供片狀薄膜14，向該片狀薄膜14上供應尿烷發(fā)泡原料M，也可以制成由尿烷發(fā)泡基體材料12和片狀薄膜14構成一體的防靜電片10。
如圖4和圖5所示，以透明保護部件58貼覆的手提電話50中的液晶顯示器56裝在外框架52和內框架54內，在液晶顯示器56和外框架52之間，利用制成的防靜電片10作成與上述形狀對應的片40。這樣利用時，為了容易裝在上述手提電話50上，也可以預先在上述片材的外面和內面上作成涂敷粘接劑的粘接層42、42。為提高使用之前的處理性，即避免上述粘接層42、42粘手，也可以在粘接層42、42上設置剝離層44、44。在使用上述制造裝置30的制造方法中，就可以把上述脫膜紙R作為剝離層44使用，使用(裝在規(guī)定位置)時取下來(參照圖5)。
在本發(fā)明中特別關注上述離子系防靜電劑14的防靜電效果，此外也期望充分具有像手提電話等電子精密儀器不可缺少的對電磁波的屏蔽效果。具有防靜電性能的導電性物質由于不使用碳黑那樣的碳系物質，所以最終得到的防靜電片的顏色不僅僅有黑色，在上述尿烷發(fā)泡基體材料12的物理性能的允許范圍內，通過混合所需要的顏色材料，能夠得到各種顏色的防靜電片。
下面是本發(fā)明的防靜電片的實驗例。在本實驗中使用的防靜電片是按以下順序制造的。實驗例1(制造方法)①相對于100重量份聚醚多元醇(平均分子量3000、羥基值43.0、三井武田化學(株)制POP34-45)，把0.05重量份的防靜電劑(高氯酸鋰)、1重量份金屬催化劑(スタナスォクェ一ト)、3重量份硅酮氣泡調節(jié)劑(OSI特制品公司制L-5614)和20重量份氫氧化鋁混合后，連續(xù)流入攪拌器頂部。
②然后在即將流入攪拌器頂部之前，在上述混合物中以0.1標準升/分的流量通入發(fā)泡氣體氮氣，并流入17重量份的異氰酸酯指數設定為0.9～1.1的聚異氰酸酯(粗MDI、NCO含量31％、日本聚尿烷工業(yè)株式會社制コロネ一ト1130)，然后在此攪拌器頂部混合，得到尿烷發(fā)泡原料M。
③把上述尿烷發(fā)泡原料M用奧克斯混合器等混合剪切后，用上述制造裝置30通過規(guī)定的吐料口34供給到輸送機32上的片狀薄膜14上，用刮板36把片狀薄膜14上的尿烷發(fā)泡原料M刮成規(guī)定的厚度。
④通過上述輸送機32的移動，把上述片狀薄膜14上的尿烷發(fā)泡原料M送到熱風隧道爐38內，在熱風隧道爐38內進行200℃2分鐘的加熱，通過反應及固化，由片狀薄膜14和整體層壓的尿烷發(fā)泡基體材料12構成了防靜電片材10。實驗例2～4除成分按下述表2的變化外，與實驗例1相同，制成實驗例2～4的試樣。
表2實驗例1 實驗例2 實驗例3實驗例4多元醇聚醚多元醇重量份 100100100 100異氰酸酯 粗MDI 重量份 1718 1835催化劑スタナスォクェ一ト重量份1 1 1 1氣泡調節(jié)劑 硅酮 重量份3 3 3 3填料 氫氧化鋁 重量份 20 0 2020氮氣 標準升/分 0.10.10.1 0.1高氯酸鋰 重量份 0.05 0.50.5 30固化溫度 ℃ 200 200200 200固化時間 分 2 2 2 2表面電阻 Ω/cm 9.0×10106.0×1087.0×1081.0×105對比例從實驗例2組成中去掉防靜電劑(高氯酸鋰)以外，與實驗例2相同，制作了對比例試樣。
對各個試樣在以下條件下測定了表面電阻值(Ω/cm)，用目測的方法確認了作為密封材料裝入實際的手提電話中的使用狀態(tài)。
表面電阻值測定儀器TOA ULTRA MEGOHMMETER(東亞電波工業(yè)公司制)充電電壓500V充電時間60秒各試樣在22℃×55％RH 24小時的條件下放置在調整室，然后進行測定。
結果一并示于上述表2中。
對比例試樣的表面電阻值為4.0×1012Ω/cm，與此相比實驗例的試樣表面電阻值為1.0×105～9.0×1010Ω/cm，遠低于對比例的值，即使在實際裝入手提電話中使用時，實驗例的試樣也沒有因有靜電引起液晶的破壞及進入灰塵，用目測與對比例進行比較可以觀察到吸入灰塵等的情況。
如上所述，采用本發(fā)明的防靜電片，由于使用作為導電性物質的離子系物質的同時，用機械發(fā)泡的方法制造片狀的發(fā)泡基體材料，所以對以機械發(fā)泡方法得到的發(fā)泡基體材料的密封性和脆性等物理性能沒有不好的影響，可以大量而且便宜地制造具有充分防靜電性能的防靜電片。此外把片狀薄膜層壓在上述發(fā)泡基體材料上，不損傷片狀發(fā)泡基體材料的密封性能，能起到防止破裂等物理損傷、提高保持形狀能力的效果。再有由于防靜電劑不使用碳系物質，所以在上述發(fā)泡基體材料的原料中混合所需要的顏色材料，能夠制造多種顏色的、有商品價值的防靜電片。
權利要求
1.一種防靜電片，其為在將主要原料多元醇和異氰酸酯成分、各種輔料、發(fā)泡用氣體混合而得的尿烷發(fā)泡原料(M)中，添加所需要量的離子系防靜電劑(20)而成的片狀物，其特征在于以所述尿烷發(fā)泡原料(M)反應和固化后而成的尿烷發(fā)泡基體材料(12)為材質。
2.如權利要求1所述的防靜電片，其中所述尿烷發(fā)泡基體材料(12)的厚度設定為0.1～5mm，其長度設定為5m以上。
3.如權利要求1或2所述的防靜電片，其中對于100重量份多元醇成分，所述防靜電劑(20)的添加量為0.05～30重量份，這樣得到的防靜電片的表面電阻值為105～1010Ω/cm。
4.如權利要求1～3中任一項所述的防靜電片，其中在所述尿烷發(fā)泡基體材料(12)的單面上層壓片狀薄膜(14)，以使結構強化。
5.如權利要求1～4中任一項所述的防靜電片，其中所述片狀薄膜(14)的材質為金屬時厚度設定為10～100μm，材質為樹脂或紙等時厚度設定為10～500μm范圍。
全文摘要
提供一種防靜電片，由于使用作為導電性物質的離子系防靜電劑的同時，采用以機械發(fā)泡的方法得到的發(fā)泡基體材料作為片狀彈性體，對該發(fā)泡基體材料的密封性和脆性等物理性能沒有不好的影響，而且具有充分的導電性和優(yōu)良的防靜電性能。在由主要原料多元醇和異氰酸酯成分、各種輔料、發(fā)泡用氣體混合成的尿烷發(fā)泡原料M中，添加所需要量的離子系防靜電劑20，然后以尿烷發(fā)泡原料M的反應和固化后而成的尿烷發(fā)泡基體材料12為材質。
文檔編號C08K3/00GK1400271SQ02127028
公開日2003年3月5日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權日2001年7月27日
發(fā)明者佐藤正史 申請人:株式會社羅捷士井上