JP2005059890A - 梱包用緩衝材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の凸起16が形成されたセル層14にフィルム層12を貼り合わせた梱包用緩衝材10であり、フィルム層12および/またはセル層14が、(A)密度0.91g/cm3 〜0.94g/cm3 未満、メルトフローレート(MFR)0.1〜10g/10分のエチレン−α−オレフィン共重合体35〜65質量%、(B)密度0.94〜0.97g/cm3 、MFR0.1〜10g/10分の高密度ポリエチレン0〜30質量%、(C)MFR0.1〜10g/10分の高圧ラジカル法エチレン重合体35〜65質量%を含有し、密度0.93〜0.96g/cm3 、MFR1〜10g/10分の樹脂組成物からなり、酸素誘導期間が3分以上。
【選択図】図2
Description
梱包用緩衝材としては、一般的には、フラットな樹脂フィルムと、セル(気室)となる凸起の形成された樹脂フィルムとを積層してなり、複数の密封されたセルを有する2層構造のものや、セルとなる凸起の形成された樹脂フィルムを中間層として、この両面にフラットな樹脂フィルムを積層してなる3層構造のものがあり、各種の熱可塑性樹脂、特に、ポリオレフィン製のものが知られている。従来では、このポリオレフィンとして、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、またはこれらの混合物等が一般に使用されている。
しかしながら、この気室シート用樹脂材料を用いた気室シートでも、通常、スリップ剤、アンチブロッキング剤、および帯電防止剤が必要であり、この公開公報には、セル跡の転写を防止するという技術思想は開示されていない。
また、前記樹脂組成物は、700ppm以下の酸化防止剤を含有していてもよい。
また、前記酸化防止剤は、天然系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤であることが望ましく。
また、前記酸化防止剤は、ビタミンEおよびリン系酸化防止剤であり、ビタミンEは樹脂組成物中100ppm以下であり、リン系酸化防止剤は樹脂組成物中600ppm以下であることが望ましい。
また、前記酸化防止剤は、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイトを含有するものであることが望ましい。
本発明における(A)エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、0.91g/cm3 以上0.94g/cm3 未満、好ましくは0.920〜0.935g/cm3 、より好ましくは0.920〜0.930g/cm3 の範囲である。(A)エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が0.91g/cm3 未満では、低分子量成分が多くなるため、被梱包物(物品)へのセル跡の転写が起きる虞がある。
本発明における密度は、JIS K6962−2に準拠して測定されるものである。
本発明におけるMFRは、JIS K6962−2に準拠して測定されるものである。
本発明における(B)高密度ポリエチレンの密度は、0.94〜0.97g/cm3 、好ましくは0.94〜0.96g/cm3 、より好ましくは、0.94〜0.95g/cm3 の範囲である。
(B)高密度ポリエチレンは、必須ではないが、(B)高密度ポリエチレンを配合することにより、容易に本発明の梱包用緩衝材に十分な剛性(腰の強さ)を与えることが可能となる。したがって、(B)高密度ポリエチレンの密度が0.94g/cm3 未満では、梱包用緩衝材により十分な剛性(腰の強さ)を与えることができず、(B)高密度ポリエチレンの密度が0.97g/cm3 を超えると、梱包用緩衝材の柔軟性がなくなる虞が生じる。
本発明における(C)高圧ラジカル法エチレン重合体は、高圧ラジカル法によって得られるエチレン重合体である。(C)高圧ラジカル法エチレン重合体のMFRは、0.1〜10g/10分である。(C)高圧ラジカル法エチレン重合体のMFRが0.1g/10分未満では、成形加工性が低下する可能性が生じ、10g/10分を超えると、耐衝撃性、引張強度、引裂強度、圧縮破壊強度、突刺強度等が低下する虞が生じる。
(C)高圧ラジカル法エチレン重合体としては、(C1)低密度ポリエチレン、(C2)エチレン−ビニルエステル共重合体、(C3)エチレンとα,β−不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体などが挙げられる。
(C1)低密度ポリエチレンの密度は、0.91〜0.94g/cm3 の範囲であり、好ましくは0.915〜0.935g/cm3 、より好ましくは0.920〜0.930g/cm3 の範囲である。
(C1)低密度ポリエチレンのMFRは、0.1〜10g/10分、好ましくは0.5〜8g/10分、より好ましくは1.0〜6g/10分である。この範囲であれば、成形加工性、機械的強度等のバランスよい梱包用緩衝材を提供することが可能となる。
(C1)低密度ポリエチレンを配合することにより成形加工性が向上する。(C1)低密度ポリエチレンのメルトテンションは、好ましくは1.5〜25g、より好ましくは3〜20g、さらに好ましくは3〜15gである。また、(C1)低密度ポリエチレンの分子量分布Mw/Mnは、好ましくは3.0〜12、より好ましくは4.0〜8.0である。
(C2)エチレン−ビニルエステル共重合体とは、高圧ラジカル重合法で製造される、エチレンを主成分とするものであり、エチレンと、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリフルオル酢酸ビニルなどのビニルエステル単量体との共重合体である。中でも、特に好ましいものとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体を挙げることができる。また、エチレン50〜99.5質量%、ビニルエステル0.5〜50質量%、他の共重合可能な不飽和単量体0〜49.5質量%からなる共重合体が好ましい。特に、ビニルエステルの含有量は、好ましくは3〜30質量%、より好ましくは5〜25質量%の範囲である。
(C3)エチレンとα,β−不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体としては、エチレン−(メタ)アクリル酸またはそのアルキルエステル共重合体が挙げられ、これらのコモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等を挙げることができる。この中でも特に好ましいものとして、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを挙げることができる。また、(メタ)アクリル酸エステルの含有量は、好ましくは3〜30質量%、より好ましくは5〜25質量%の範囲である。
本発明における樹脂組成物は、(A)エチレン−α−オレフィン共重合体(以下、(A)成分とも記す)、(B)高密度ポリエチレン(以下、(B)成分とも記す)および(C)高圧ラジカル法エチレン重合体(以下、(C)成分とも記す)を含有するものであり、好ましくは、スリップ剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤を含まず、本質的に(A)成分、(B)成分および(C)成分からなるものが望ましい。
このような樹脂組成物は、LLDPE、HDPEおよび高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)の混合物となり、LDPEは易成形性、HDPEはシートの腰の強さを発現し、LLDPEはHDPEとLDPEの相溶に寄与する。
(A)成分が35質量%未満では((C)成分が65質量%を超えると)、耐衝撃性、引張強度、引裂強度、圧縮破壊強度、突刺強度等の機械的強度が劣るものとなる虞が生じる。一方、(A)成分が65質量%を超えると((C)成分が35質量%未満では)、ネックインの増大、成形加工性の低下およびセル跡の転写が生じる等の不具合を生じる虞がある。
樹脂組成物の密度が0.93g/cm3 未満では、スリップ剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤の添加が必要となり、かつ低分子量成分が増加し、セル跡の転写の虞が生じる。また、樹脂組成物の密度が0.96g/cm3 を超えると、梱包用緩衝材が柔軟性を欠くものとなり、耐衝撃性等の劣るものとなる虞が生じる。
樹脂組成物のMFRが1g/10分未満では、成形時の樹脂吐出量が低下し、成形加工性が低下するものとなる。また、樹脂組成物のMFRが10g/10分を超えると、成形時のドローダウンが悪化する虞が生じる。
また、樹脂組成物の酸素誘導期間は3分以上が必要であり、好ましくは3〜12分、より好ましくは4〜11分であることが望ましい。酸素誘導期間が3分未満では、樹脂の劣化が生じる。また、酸素誘導期間が12分を超えるものは、酸化防止剤を多量に添加する必要があり、転写が生じる虞がある。
本発明における樹脂組成物においては、一般的に使用されているスリップ剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤等の添加剤を配合しないものの、成形温度が高温である等、厳しい成形条件で成形せざるを得ない場合には、樹脂組成物に700ppm以下までの酸化防止剤を添加することができる。
酸化防止剤が、樹脂組成物中700ppmを超える場合には、製品、部品等の被梱包物にセル跡が転写するものとなる虞が生じる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、天然系酸化防止剤等が挙げられる。
特に本発明ではリン系酸化防止剤600ppmと天然系酸化防止剤100ppmを併用することにより、酸化防止効果と経済性の両面から効果を発揮するものとなる。
これらリン系酸化防止剤の中でも、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイトが、少量での配合で酸化防止効果がよく、表面へのブリードアウトも少ないという点で好適である。
ここで、ビタミンEは樹脂組成物中100ppm以下であり、リン系酸化防止剤は樹脂組成物中600ppm以下であることが好ましい。
上記配合量はにおいて、転写防止効果を考慮した場合には酸化防止剤はない方が良い。一方、熱安定性と転写を考慮した場合は、リン系酸化防止剤は最大600ppmしか添加できない。それ以上添加した場合には転写の可能性が大きくなる。そこで、さらに熱安定性を向上させるために、少量で添加効果の高いビタミンEを100ppmまで添加することにより転写効果と熱安定性の両者を満足させることが可能となったものである。
したがって、高価なビタミンEのみであっても、転写は発生し、転写効果と熱安定性および経済性を考慮して本発明の配合割合を決定したものである。
本発明の梱包用緩衝材は、その形状等については、限られるものではなく、例えば、図1に示されるようなものである。この梱包用緩衝材10は、円形の袋状凸起であって内部に空気が密封されたセル(気室)16,16,・・・が表面に複数形成されたものである。気室の形状は、円柱状の他、三角柱や四角柱等の多角柱形、円錐、三角錐や四角錐等の多角錐形、円錐台、多角錐台形など、また、これらの組み合わせでもよい。
通常、セル(気室)の高さは1〜20mm、底面積は0.5〜15cm2 、各気室の間隔は0.5〜100mmである。
このように梱包用緩衝材は2層もしくは3層以上の積層フィルムで構成されるものである。各層を同一材料で構成しても、また、異なる材料からなる層を組み合わせてもよい。異なる材料からなる層を組み合わせる場合、ラミネート強度が高くなる組み合わせにする必要がある。
通常、各層の厚さは10〜100μm、より好ましくは20〜50μmである。
〔使用樹脂等〕
[(A)エチレン−α−オレフィン共重合体(LLDPEと称す。)]
(1)密度0.922g/cm3 、MFR2.0g/10分
(日本ポリオレフィン(株)製、製品名 AC440R 無添加剤品)。
(2)密度0.930g/cm3 、MFR2.3g/10分
(日本ポリオレフィン(株)製、製品名 AC460A 無添加剤品)。
(3)密度0.935g/cm3 、MFR2.0g/10分
(日本ポリオレフィン(株)製、製品名 AC481R 無添加剤品)。
密度0.953g/cm3 、MFR5.0g/10分
(日本ポリオレフィン(株)製、製品名 KM568A 無添加剤品)。
[(C)高圧ラジカル法エチレン重合体(LDPE)と称す。]
密度0.930g/cm3 、MFR3.0g/10分
(日本ポリオレフィン(株)製、製品名 JF454S 無添加剤品)。
[酸化防止剤]
(1)銘柄:イルガノックスB910(フェノール系酸化防止剤(イルガノックス1076)およびリン系酸化防止剤(イルガフォス168)の1:1のブレンド、チバガイギー スペシャル(株)製)。
(2)リン系酸化防止剤(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト、銘柄:イルガフォス168、チバガイギー スペシャル(株)製)。
(3)ビタミンE(銘柄:理研オイル100、理研ビタミン(株)製)。
[滑剤]
オレイン酸アミド(銘柄:ニュートロン、日本精化(株)製)。
(1)転写試験;厚さ5mmのガラス板の上にセル層が接触するように梱包用緩衝材を敷き、その上に10cm×10cmのステンレス鋼鈑を置いて5kgの加重を架け、60℃×85%RHの環境で240時間後、ガラス面へのセル跡の転写状況を目視観察し、5段階評価を行った。
(転写レベル)
レベルa:転写なし。
レベルb:光線を通して僅かに痕跡が見られる。
レベルc:光線を通せばセルの形状跡が確認できる。
レベルd:机上でもセルの形状跡が確認できる。
レベルe:机上でも明確にセルの形状跡が確認できる。
(3)動摩擦係数(ブロッキング性):JIS K7125準拠。摩擦対象物としてブロックポリプロピレンの射出成形板にアクリルメラミン系塗料を塗装した物を用いた(塗膜=30〜50μm 焼付け条件:90℃×20分)。
(4)酸素誘導期間(OIT):
酸素誘導期間測定装置(SSC5020デイスクステーションと熱分析モジュールDSC200を接続した装置:セイコー電子工業株式会社製)を用いて試料5mgをアルミニウムパンに入れ、100cc/min.の流速で窒素ガスを流しながら、50℃/min.で30℃から210℃に昇温した。ついで、210℃で5分間放置後、窒素ガスを酸素ガスに切り替えて100cc/min.で流し、熱量増加開始時間をもって、OITとした。
(A)エチレン−α−オレフィン共重合体(LLDPE(1)、(2)、(3))、(B)高密度ポリエチレン(HDPE)および(C)高圧ラジカル法エチレン重合体(LDPE)を、表1に示す割合比で混合した。この樹脂混合物100質量部に対して表1に示す配合量で各種添加剤を添加し、樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物について、密度およびMFRを測定し、結果を表1に示した。
1台の押出機を用い、双頭ダイから樹脂組成物からなる2枚の溶融薄膜状のフィルムを押し出し、これらを対向して配備されたエンボスロールと圧着ロールの間に導入した。エンボスロールはロール表面に多数の凹部が形成され、その各凹部が真空ポンプと接続されているものである。エンボスロールと圧着ロールの間に導入された2つのフィルムのうち、エンボスロール側に位置するフィルムは、エンボスロールと接触すると凹部に吸引されて多数の凸起が形成されると共に、その凸起内に空気を挟み込むようにして圧着ロール側のフィルムと貼り合わされた。その後、冷却ロールにて冷却し、底面積が0.8cm2 、高さ10mmの円柱状のセル(気室)が複数個形成された2層構成の梱包用緩衝材(気室シート)を製造した。
得られた梱包用緩衝材について、評価を行い、その結果を表1に示した。
LLDPE(2)、HDPEおよびLDPEを表2に示す割合で混合した。この樹脂混合物100質量部に対して表2に示す配合量でリン系酸化防止剤およびビタミンEを添加し、樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物について、密度およびMFRを測定し、結果を表2に示した。
また、樹脂組成物を用い、実施例1と同様にして梱包用緩衝材(気室シート)を製造した。得られた梱包用緩衝材について、評価を行い、その結果を表2に示した。
12 ベースフィルム(フィルム層)
14 エンボスフィルム(セル層)
16 セル
20 梱包用緩衝材
22 エンボスフィルム(セル層)
24 フィルム(フィルム層)
26 フィルム(フィルム層)
Claims (7)
- 複数の凸起が形成されたセル層にフィルム層を貼り合わせてなる、複数の密封されたセルを有する梱包用緩衝材において、
前記フィルム層および/またはセル層が、
(A)密度が0.91g/cm3 以上0.94g/cm3 未満であり、メルトフローレートが0.1〜10g/10分であるエチレン−α−オレフィン共重合体35〜65質量%と、
(B)密度が0.94〜0.97g/cm3 であり、メルトフローレートが0.1〜10g/10分である高密度ポリエチレン0〜30質量%と、
(C)メルトフローレートが0.1〜10g/10分である高圧ラジカル法エチレン重合体35〜65質量%とを含有し((A)成分、(B)成分および(C)成分の合計は100質量%)、
密度が0.93〜0.96g/cm3 であり、メルトフローレートが1〜10g/10分である樹脂組成物からなり、酸素誘導期間が3分以上であることを特徴とする梱包用緩衝材。 - 前記樹脂組成物が、(A)エチレン−α−オレフィン共重合体35〜65質量%と、(B)高密度ポリエチレン5〜30質量%と、(C)高圧ラジカル法エチレン重合体35〜65質量%とを含有する((A)成分、(B)成分および(C)成分の合計は100質量%)ことを特徴とする請求項1に記載の梱包用緩衝材。
- 前記樹脂組成物が、700ppm以下の酸化防止剤を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の梱包用緩衝材。
- 前記酸化防止剤が、天然系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載の梱包用緩衝材。
- 前記酸化防止剤が、ビタミンEおよびリン系酸化防止剤であり、
ビタミンEが樹脂組成物中100ppm以下であり、リン系酸化防止剤が樹脂組成物中600ppm以下であることを特徴とする請求項4に記載の梱包用緩衝材。 - 前記酸化防止剤が、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイトを含有するものであることを特徴とする請求項2ないし5いずれか一項に記載の梱包用緩衝材。
- 複数の凸起が形成されたセル層の両面にフィルム層を貼り合わせてなる、複数の密封されたセルを有する梱包用緩衝材において、
少なくとも一方のフィルム層が、
(A)密度が0.91g/cm3 以上0.94g/cm3 未満であり、メルトフローレートが0.1〜10g/10分であるエチレン−α−オレフィン共重合体35〜65質量%と、
(B)密度が0.94〜0.97g/cm3 であり、メルトフローレートが0.1〜10g/10分である高密度ポリエチレン0〜30質量%と、
(C)メルトフローレートが0.1〜10g/10分である高圧ラジカル法エチレン重合体35〜65質量%とを含有し((A)成分、(B)成分および(C)成分の合計は100質量%)、
密度が0.93〜0.96g/cm3 であり、メルトフローレートが1〜10g/10分である樹脂組成物からなり、酸素誘導期間が3分以上であることを特徴とする梱包用緩衝材。
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