JP2013158959A - 導電性積層シート及びフレキシブルコンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】基布と樹脂層との付着強度が高く、しかも導電性積層シート同士の高周波溶着強度も高い導電性積層シートを提供する。
【解決手段】ポリエチレンフラットヤーンの織編み物よりなる基布２の一方の面にエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３が形成され、他方の面にカーボンブラック配合エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層４が形成されている導電性積層シート。該基布２の一方又は双方の面に、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層を介して、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する導電性樹脂層を形成してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルコンテナ等を構成するのに好適な導電性積層シートに係り、詳しくは基布の両面が樹脂層で被覆され、且つ少なくとも一方の面にカーボンブラック含有導電樹脂層を有する導電性積層シートに関する。また、本発明は、この導電性積層シートで構成されたフレキシブルコンテナに関する。

粉粒体の輸送、保管に広く用いられているフレキシブルコンテナは、収納される粉粒体の性状により、粉粒体の注入口と排出口の注排出時、輸送時の振動、衝撃などによって、粉粒体同士または粉粒体とフレキシブルコンテナ内面との摩擦によって静電気が発生することが知られている。静電気はフレキシブルコンテナ壁面に蓄積し、塵埃を引き寄せ、粉粒体汚染の原因となるほか、粉塵爆発などの原因ともなる。

上記静電気の発生、蓄積を防止するために、フレキシブルコンテナを導電性積層シートで構成し、アース機構を設けて静電気を外部に逃がすことが行われている。このような導電性積層シートの従来例として、特許文献１〜３に記載のものが挙げられる。

特許文献１には、高密度ポリエチレンのフラットヤーンよりなる基布の一方又は双方の面に、低密度ポリエチレンよりなるラミネート層を介してカーボンブラック配合高密度ポリエチレンよりなる導電性フィルムを積層した導電性積層シートが記載されている。

特許文献２には、ポリエステル繊維よりなる基布の一方の面をＥＶＡ層で被覆し、他方の面にＥＶＡ層を介してカーボンブラック配合ＥＶＡ層を積層した導電性積層シートが記載されている。

特許文献３には、高密度ポリエチレンのフラットヤーンよりなる基布の両面にエチレン・α−オレフィン共重合体層を介してカーボンブラック配合低密度ポリエチレンよりなる導電性フィルムを積層した導電性積層シートが記載されている。

なお、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂よりなるフラットヤーンを織編した基布は、機械的強度やポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂よりなるラミネート樹脂との付着性などより、フレキシブルコンテナ用の積層シートの基布として好適である。

実公平４−５３９４４ 特許３７９５２８５ 特開２００６−６９６１１

基布の一方の面を第１の樹脂層で被覆し、基布の他方の面に第２の樹脂層を介して導電性樹脂層を被着させた導電性積層シートにおいて、該第１及び第２の樹脂層を低密度ポリエチレンとした場合、基布と低密度ポリエチレンとの付着強度は高いものとなる。しかしながら、一方の導電性積層シートの低密度ポリエチレン層と他方の導電性積層シートの導電性樹脂層同士を重ね合わせて導電性積層シート同士を高周波溶着したときの溶着強度が低い。

第１の樹脂層及び第２の樹脂層をＥＶＡとした場合、導電性積層シート同士の高周波溶着強度は高くなるが、ＥＶＡの熱分解温度が約２６０℃と低いため、ＥＶＡと基布とのラミネート樹脂温度を２５０℃以下の低い温度にする必要があり、基布とＥＶＡ層との付着強度が低くなる。特に、基布がポリエチレンフラットヤーンよりなる場合、基布とＥＶＡとの付着強度が低いものとなる。

本発明は、基布と樹脂層との付着強度が高く、しかも導電性積層シート同士の高周波溶着強度も高い導電性積層シートを提供することを目的とする。

第１発明の導電性積層シートは、織編み物よりなる基布と、該基布の少なくとも一方の面を被覆するエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる第１の樹脂層と、該基布の他方の面を被覆する、カーボンブラックが配合されたエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる導電樹脂層とを有するものである。

第２発明の導電性積層シートは、織編み物よりなる基布と、該基布の少なくとも一方の面を被覆するエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる第１の樹脂層と、該基布の他方の面を被覆するエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる第２の樹脂層と、該第２の樹脂層を被覆する、カーボンブラックが配合された、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂よりなる導電樹脂層とを有するものである。

第２発明において、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂としては、ＥＶＡ樹脂、ＰＥ樹脂、が例示される。

第１及び第２発明において、前記導電樹脂層の表面抵抗が１０^３〜１０^１０Ωであることが好ましい。

第１及び第２発明において、前記基布がポリオレフィン製のフラットヤーンの織編み物よりなることが好ましい。

第１及び第２発明の導電性積層シートは、押し出しラミネート加工により各樹脂層が積層成形されることが好ましい。

第１及び第２発明において、前記エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂は、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、又はエチレン・アクリル酸エチル共重合体が好ましい。なお、ポリエチレン樹脂やＥＶＡ樹脂、などのポリオレフィンを更に含有してもよい。

本発明のフレキシブルコンテナは、少なくとも一部が、第１又は第２発明の導電性積層シートを高周波溶着によって接続したシート接続体で構成されていることを特徴とするものである。

第１発明の導電性積層シートでは、一方の面の樹脂層がエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなり、他方の面の導電性樹脂層がカーボンブラック配合エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる。このエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂は基布がポリエチレン製フラットヤーンよりなる場合であっても、基布に対する付着強度が高い。また、該一方の面の樹脂層と他方の導電性樹脂層とがいずれもエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなるため、導電性積層シート同士を高周波溶着させたときの溶着強度が高い。この導電性積層シートは、導電性樹脂層を有するので、導電性が高い。

第２発明の導電性積層シートでは、一方の面の樹脂層がエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなり、他方の面にエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層を介してエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する導電性樹脂層が設けられている。このエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂は基布がポリエチレン製フラットヤーンよりなる場合であっても、基布に対する付着強度が高い。また、このエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層と、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂層との溶着強度も高い。従って、第２発明の導電性積層シート同士を高周波溶着させたときの溶着強度が高い。この導電性積層シートは、導電性樹脂層を有するので、導電性が高い。

本発明のフレキシブルコンテナでは、少なくとも一部がかかる第１又は第２発明の導電性積層シート同士を接続したシート接続体にて構成されており、導電性を有し、且つ強度が高い。

実施の形態に係る導電性積層シートの模式的な断面図である。 実施の形態に係る導電性積層シートの模式的な断面図である。 実施の形態に係る導電性積層シートの模式的な断面図である。 実施の形態に係る導電性積層シートの模式的な断面図である。

以下、本発明について図面を参照してさらに詳細に説明する。図１〜４はいずれも本発明の導電性積層シートの一例を示す断面図である。

図１の導電性積層シート１は、織編み物よりなる基布２と、該基布２の一方の面に設けられたエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３と、他方の面に設けられたカーボンブラック配合エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層４とを有する。

図２の導電性積層シート１Ａは、織編み物よりなる基布２と、該基布２の一方の面及び他方の面にそれぞれ設けられたエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３，５と、一方のエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層５の上に積層された、カーボンブラックが配合された、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂（以下、「親和性樹脂」ということがある。）層６とを有する。

図３の導電性積層シート１Ｂは、織編み物よりなる基布２と、該基布２の一方及び他方の面にそれぞれ設けられたカーボンブラック配合エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層４，７とを有する。

図４の導電性積層シート１Ｃは、織編み物よりなる基布２と、該基布２の一方及び他方の面にそれぞれ設けられたエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３，５と、各エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３，５の上に積層された、カーボンブラックが配合された、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂層６，８とを有する。なお、この導電性積層シート１Ｃは、図２の導電性積層シート１Ａにおいてエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３の上にさらにエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有するカーボンブラック配合樹脂層８を設けたものに相当する。

基布２としては、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂製のフラットヤーンの織編み物が好適であるが、ポリエチレン製フラットヤーンの織編み物が特に好適である。このフラットヤーンとは、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を押出機シリンダ−内で溶融混練してＴダイフラット法やインフレ−ション法にて無定形状態で押し出し冷却してフィルムを成形し、約１０〜３０ｍｍ幅に細断した後に熱板や熱ロ−ルによって２〜８倍程度縦方向に一軸延伸配向させ、熱処理を加えて成形される高強度のテープ状ヤーンである。

基布は、フラットヤーンを平織、綾織、朱子織などに織った織編み物である。基布としては、特に、繊度が５００〜３０００デニール、打ち込み本数５〜３０本／インチのポリエチレン製フラットヤーンの平織物が好適である。基布は、厚さが０．２〜２ｍｍであり、幅が０．５〜３ｍ程度のものが一般的であるが、これに限定されない。

エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂としては、熱分解温度が２００℃以上、特に２６０℃以上、例えば２８０℃以上のものが好適であり、具体的には、エチレン・アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ，熱分解温度２８０℃位）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ，熱分解温度２８０℃位）、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ，熱分解温度３００℃位）、などが好適である。

エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂は、さらにポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂をＥＭＡ、ＥＥＡ又はＥＭＭＡに混合し、混合樹脂においてアクリル酸基の割合が５％以上、より好ましくは１０%以上になる範囲で含有してもよい。

エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂としては、ポリエチレン、ＴＰＯ(ＰＰ＋ＥＰＲ)、などのポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン骨格を有するゴム（ＥＰＲ、ＣＥＢＣ、ＳＥＢＳなど）や、上記エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂などが好適である。

基布２と接する、カーボンブラックが配合されていないエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３，５の厚さは５〜１０００μｍ特に１０〜５００μｍ程度が好適である。カーボンブラック配合エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層４及びカーボンブラック配合親和性樹脂層６，８の厚さは５〜１０００μｍ特に１０〜５００μｍ程度が好適である。

導電性を有する樹脂層に配合されるカーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量１０ｃｍ^３／１００ｇ以上のものが好ましく特に５０ｃｍ^３／１００ｇ以上、さらには１００ｃｍ^３／１００ｇ以上が好適である。また平均表面積５ｍ^２／ｇ以上のものが好ましく、特に２０ｍ^２／ｇ以上のケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラックが好適である。カーボンブラックの配合は、樹脂成分１００重量部に対し、１〜４０重量部特に３〜３０重量部程度が好適である。

なお、いずれの樹脂層３〜８においても、必要に応じ、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、分散剤、染料、顔料等の着色剤や、無機フィラー、有機フィラー、などが配合されてもよい。

各樹脂層３〜８は、押し出しラミネート法によって形成されることが好ましい。

この導電性積層シートにあっては、カーボンブラック配合樹脂層の表面抵抗が１０^３〜１０^１０Ω程度であることが好ましい。

本発明に係る導電性積層シートを、飛散し易い粉粒体の輸送・保管用に使用されるフレキシブルコンテナ用の素材として使用した場合には、粉粒体をコンテナに充填（投入）、排出する際の粉粒体同士の摩擦、および、充填した後に輸送・搬送する途中での衝撃、摩擦、振動などによって静電気を発生しても帯電することがない。

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。

以下の実施例及び比較例では、基布としてＰＥ製フラットヤーン基布（繊度１９００デニール、打ち込み本数１４本／インチ、平織物）を用い、図１又は図２の積層構成の導電性積層シートを製造した。

カーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量１８０ｃｍ^３／１００ｇ、表面積５０ｍ^２／ｇのカーボンブラックを用いた。カーボンブラック配合樹脂層のカーボンブラック配合量はいずれも樹脂１００重量部に対し２５重量部とした。

樹脂層はいずれも押し出しラミネート法により成形した。カーボンブラック含有層の厚さはいずれも５０μｍとし、カーボンブラックを含有しない層の厚さはいずれも８０μｍとした。

［実施例１〜３（図１の構成）］
エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３，４のエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂として次のものを用いた。エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層４には上記の通りカーボンブラックを配合した。

実施例１：アクリル酸メチル含量２０ｗｔ％、ＭＦＲ＝２０のＥＭＡ（なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆの条件で測定した値である。以下、同様）
実施例２：アクリル酸エチル含量１８ｗｔ％、ＭＦＲ＝２０のＥＥＡ
実施例３：メタクリル酸メチル含量１８ｗｔ％、ＭＦＲ＝７のＥＭＭＡ

各樹脂層３，４を表１に示すラミネート温度でそれぞれラミネートし、導電性積層シートを製造した。なお、実施例１〜３の導電性積層シートのカーボンブラック配合樹脂層の表面抵抗はいずれも１０^４〜１０^５Ωであった。

このようにして製造した各導電性積層シートについて、各該シートより幅３０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を切り出し、フラットヤーン織布とラミネートした樹脂の間に切り込みを入れ強制的にラミネートした樹脂を剥がし、引張試験機((株)島津製作所製ＡＧＳ−５００)にて、剥がしたラミネート樹脂とフラットヤーン織布を含むシートとを掴み、２００ｍｍ／ｍｉｎの引張スピードにて剥離試験を行い、樹脂層と基布との剥離強度を測定した。結果を表１に示す。

また、導電性積層シート同士を、一方の導電性積層シートの樹脂層３と他方の導電性積層シートのカーボンブラック配合樹脂層４とを重ね合わせて、高周波溶着装置（山本ビニター（株）製ＹＣ−７０００Ｆ）及び幅３ｃｍ×長さ４２ｃｍの溶着金型を用い、電流値１Ａ以下、溶着時間７秒の条件によって高周波溶着し、高周波溶着性を試験した。結果を表１に示す。なお、高周波溶着性は、高周波溶着により導電性積層シート同士が溶着した場合を良（○）とし、溶着しない場合を不良（×）として評価した。

［比較例１］
エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂の代わりにＥＶＡ（酢酸ビニル含量１５ｗｔ％、ＭＦＲ＝１２）を用いた他は実施例１〜３と同様にして導電性積層シートを製造し、剥離強度及び高周波溶着性を試験した。結果を表１に示す。

［比較例２］
エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂の代わりにリニア低密度ＰＥ（密度０．９２１、ＭＦＲ＝１６）を用いた他は実施例１〜３と同様にして導電性積層シートを製造し、剥離強度及び高周波溶着性を試験した。結果を表１に示す。

表１の通り、実施例１，２は、２８０℃でラミネートしたものである場合、剥離強度が３０Ｎ／３０ｍｍに達し、樹脂層と基布との付着強度が高いことが認められた。実施例３は、２８０℃以上でラミネートしたものである場合、剥離強度が３０Ｎ／３０ｍｍ以上に達し、樹脂層と基布との付着強度が高いことが認められた。また、実施例１〜３はいずれも高周波溶着性に優れる。

これに対し、比較例１ではラミネート温度２５０℃でも樹脂層と基布との付着強度が８Ｎ／３０ｍｍと低く、２６０℃以上ではＥＶＡが熱分解する。また、比較例２では、樹脂層と基布との付着強度は高いが、高周波溶着性が低い。

［実施例４〜６（図２の構成）］
エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層３，５，６のエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂として次のものを用いた。なお、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層６には前記の通りカーボンブラックを配合した。

実施例４：実施例１のＥＭＡ
実施例５：実施例２のＥＥＡ
実施例６：実施例３のＥＭＭＡ

各樹脂層３，５，６を表２に示すラミネート温度でそれぞれラミネートし、導電性積層シートを製造し、実施例１〜３と同様にして剥離強度及び高周波溶着性を試験した。結果を表２に示す。なお、実施例４〜６の各導電性積層シートのカーボンブラック配合樹脂層の表面抵抗は１０^４〜１０^５Ωであった。

［比較例３］
エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂の代わりにＥＶＡ（比較例１と同じもの）を用いた他は実施例４〜６と同様にして導電性積層シートを製造し、剥離強度及び高周波溶着性を試験した。結果を表２に示す。

［比較例４］
エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂の代わりに低密度ＰＥ（比較例２と同じもの）を用いた他は実施例４〜６と同様にして導電性積層シートを製造し、剥離強度及び高周波溶着性を試験した。結果を表２に示す。

表２の通り、実施例４，５は、２８０℃でラミネートしたものである場合、剥離強度が３０Ｎ／３０ｍｍに達し、樹脂層と基布との付着強度が高いことが認められた。実施例６は、２８０℃以上でラミネートしたものである場合、剥離強度が３０Ｎ／３０ｍｍ以上に達し、樹脂層と基布との付着強度が高いことが認められた。また、実施例４〜６はいずれも高周波溶着性に優れる。

これに対し、比較例３ではラミネート温度２５０℃でも樹脂層と基布との付着強度が１０Ｎ／３０ｍｍと低く、２６０℃以上ではＥＶＡが熱分解する。また、比較例４では、樹脂層と基布との付着強度は高いが、高周波溶着性が低い。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 導電性積層シート
２ 基布
３，５ エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層
４，７ カーボンブラック配合エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂層
６，８ カーボンブラック配合親和性樹脂層

Claims (9)

1. 織編み物よりなる基布と、
   該基布の少なくとも一方の面を被覆するエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる第１の樹脂層と、
   該基布の他方の面を被覆する、カーボンブラックが配合されたエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる導電樹脂層と、
   を有する導電性積層シート。
2. 織編み物よりなる基布と、
   該基布の少なくとも一方の面を被覆するエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる第１の樹脂層と、
   該基布の他方の面を被覆するエチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂よりなる第２の樹脂層と、
   該第２の樹脂層を被覆する、カーボンブラックが配合された、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂よりなる導電樹脂層と、
   を有する導電性積層シート。
3. 請求項２において、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂と親和性を有する樹脂がポリオレフィン、ＥＶＡ又は前記エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂であることを特徴とする導電性積層シート。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、前記導電樹脂層の表面抵抗が１０^３〜１０^１０Ωであることを特徴とする導電性積層シート。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、前記基布がポリオレフィン製のフラットヤーンの織編み物よりなることを特徴とする導電性積層シート。
6. 請求項５において、ポリオレフィンがポリエチレンであることを特徴とする導電性積層シート。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、前記各樹脂層が押し出しラミネート加工により積層成形されたことを特徴とする導電性積層シート。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、前記エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂は、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、又はエチレン・アクリル酸エチル共重合体であることを特徴とする導電性積層シート。
   
9. 少なくとも一部が、請求項１ないし８のいずれか１項の導電性積層シートを高周波溶着によって接続したシート接続体で構成されていることを特徴とするフレキシブルコンテナ。

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