JP2016068963A - 板状仕切材 - Google Patents
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Abstract
【課題】過大な厚みを有することなく優れたエネルギー吸収性を発揮し得る板状仕切材を提供すること。【解決手段】板状仕切材の発泡層を所定配合のポリプロピレン樹脂組成物で形成させる。【選択図】 図1
Description
本発明は、容器内を複数の区画に仕切る板状仕切材に関する。
従来、プラスチックコンテナや段ボール箱などの容器内に複数の収容物を収容して保管・搬送する際に収容物どうしが衝突して破損等を生じないように内部を板状仕切材で複数の区画に仕切った上でそれぞれの区画に収容物を収容させることが行われている。
このような板状仕切材としては、下記特許文献1に示すようにポリプロピレン系樹脂発泡シートによって形成させた発泡層を備えたものが知られている。
このような発泡層を備えた板状仕切材は、軽量性に優れるとともにクッション性にも優れることから従来広く用いられている。
このような発泡層を備えた板状仕切材は、軽量性に優れるとともにクッション性にも優れることから従来広く用いられている。
なお、この種の発泡層を備えた板状仕切材は、発泡層の厚みを厚くすれば衝撃が加えられた際に収容物に作用する運動エネルギーの吸収性が良好となって収容物の保護に適したものとなる一方で発泡層の厚みを増すことで仕切材の厚みが増して容器内の収容スペースを減少させるおそれを有する。
そのため、板状仕切材には厚みが過度に厚くなるのを抑制しつつ優れたエネルギー吸収性を発揮することが従来要望されている。
しかし、従来、特にエネルギー吸収性に優れた板状仕切材は見いだされてはおらず、前記のような要望は満足されるに至っていない。
そのため、板状仕切材には厚みが過度に厚くなるのを抑制しつつ優れたエネルギー吸収性を発揮することが従来要望されている。
しかし、従来、特にエネルギー吸収性に優れた板状仕切材は見いだされてはおらず、前記のような要望は満足されるに至っていない。
本発明は、前記のような要望を満足させることを課題としており、過大な厚みを有することなく優れたエネルギー吸収性を発揮し得る板状仕切材の提供を課題としている。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ発泡層を特定の樹脂組成物で形成させることで板状仕切材に優れたエネルギー吸収性が発揮されることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。
即ち、板状仕切材に係る本発明は、容器内を複数の区画に仕切る板状仕切材であって、ポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡層を備え、前記発泡層の厚みが2mm以上5mm以下で、見掛け密度が0.15g/cm3以上0.25g/cm3以下で、連続気泡率が20%以下であり、前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を含み、且つ、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の合計に占める前記ホモポリプロピレン樹脂の割合が70質量%以上90質量%以下で、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂の割合が5質量%以上15質量%以下で、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の割合が5質量%以上15質量%以下であることを特徴としている。
本発明の板状仕切材は、発泡層が特定の樹脂組成物によって形成されているため、従来のものと同等の厚みであっても優れたエネルギー吸収性を発揮し得る。
本発明に係る実施形態としての断面図である図1を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態における板状仕切材1は、上面側と下面側とのそれぞれの表面を構成する表面層11,12とその間に形成された中間層20との3層の積層構造を有する積層発泡シートから所定の形状に切り出されたものである。
図1に示すように、本実施形態における板状仕切材1は、上面側と下面側とのそれぞれの表面を構成する表面層11,12とその間に形成された中間層20との3層の積層構造を有する積層発泡シートから所定の形状に切り出されたものである。
この表面層11,12は、いずれも非発泡状態となるように形成されている。
本実施形態の板状仕切材1においては、図1における上側の表面層11(以下「第1非発泡層11」ともいう)と、下側の表面層12(以下「第2非発泡層12」ともいう)とは、必ずしも、その構成を一致させている必要はなく、それぞれの厚みを異ならせていても良い。
また、中間層20は、ポリプロピレン系樹脂発泡シートによって構成された発泡層となっている。
すなわち、本実施形態の板状仕切材1は、この中間層20(以下「発泡層20」ともいう)を介してその両側に非発泡層を有する状態に形成されている。
本実施形態の板状仕切材1においては、図1における上側の表面層11(以下「第1非発泡層11」ともいう)と、下側の表面層12(以下「第2非発泡層12」ともいう)とは、必ずしも、その構成を一致させている必要はなく、それぞれの厚みを異ならせていても良い。
また、中間層20は、ポリプロピレン系樹脂発泡シートによって構成された発泡層となっている。
すなわち、本実施形態の板状仕切材1は、この中間層20(以下「発泡層20」ともいう)を介してその両側に非発泡層を有する状態に形成されている。
前記発泡層20は、厚みが厚い方が板状仕切材1に優れたエネルギー吸収性を発揮させやすくなる。
その一方で、前記発泡層20は、厚みが薄い方が板状仕切材1によって内部を複数の区画に区分けする容器の収容スペースを広く確保する上で有利となる。
また、前記発泡層20は、その見掛け密度が低いほど板状仕切材1に対する軽量性とクッション性とを発揮させやすくなる反面で見掛け密度が高い方が板状仕切材1に優れた強度を発揮させる上において有利となる。
さらに、前記発泡層20は、連続気泡率が低く独立気泡性が高い方が板状仕切材1に優れた強度とクッション性とを発揮させる上において有利となる。
このようなことから、本実施形態における前記発泡層20は、厚みが2mm以上5mm以下で、見掛け密度が0.15g/cm3以上0.25g/cm3以下で、連続気泡率が20%以下となっている。
その一方で、前記発泡層20は、厚みが薄い方が板状仕切材1によって内部を複数の区画に区分けする容器の収容スペースを広く確保する上で有利となる。
また、前記発泡層20は、その見掛け密度が低いほど板状仕切材1に対する軽量性とクッション性とを発揮させやすくなる反面で見掛け密度が高い方が板状仕切材1に優れた強度を発揮させる上において有利となる。
さらに、前記発泡層20は、連続気泡率が低く独立気泡性が高い方が板状仕切材1に優れた強度とクッション性とを発揮させる上において有利となる。
このようなことから、本実施形態における前記発泡層20は、厚みが2mm以上5mm以下で、見掛け密度が0.15g/cm3以上0.25g/cm3以下で、連続気泡率が20%以下となっている。
なお、前記発泡層20の見掛け密度、発泡倍率、及び、連続気泡率については、以下のような方法によって確認することができる
<見掛け密度の測定方法>
発泡層20の見掛け密度は、JIS K7222:1999「発泡プラスチックおよびゴム−見掛け密度の測定」に記載される方法に準拠して測定される。
即ち、発泡層の見掛け密度は、100cm3以上の試料を元のセル構造を変えないように積層発泡シートの発泡層部分から切り出し、該試料をJIS K7100:1999の記号23/50、2級環境下で16時間状態調節したのち、その寸法、質量を測定して下記式により算出することができる。
見掛け密度(g/cm3)=試料の質量(g)/試料の体積(cm3)
なお、試験片の寸法測定には、Mitutoyo Corporation製 「DIGIMATIC」CD−15タイプを用いることができる。
<見掛け密度の測定方法>
発泡層20の見掛け密度は、JIS K7222:1999「発泡プラスチックおよびゴム−見掛け密度の測定」に記載される方法に準拠して測定される。
即ち、発泡層の見掛け密度は、100cm3以上の試料を元のセル構造を変えないように積層発泡シートの発泡層部分から切り出し、該試料をJIS K7100:1999の記号23/50、2級環境下で16時間状態調節したのち、その寸法、質量を測定して下記式により算出することができる。
見掛け密度(g/cm3)=試料の質量(g)/試料の体積(cm3)
なお、試験片の寸法測定には、Mitutoyo Corporation製 「DIGIMATIC」CD−15タイプを用いることができる。
<発泡倍率の測定方法>
発泡層20の発泡倍率は、発泡前の熱可塑性樹脂組成物の密度を前記の方法によって求められる「見掛け密度」で除して求めることができる。
発泡層20の発泡倍率は、発泡前の熱可塑性樹脂組成物の密度を前記の方法によって求められる「見掛け密度」で除して求めることができる。
<連続気泡率の測定方法>
前記発泡層20の連続気泡率は、以下の方法で測定される。
積層発泡シートの発泡層から、縦25mm×横25mmのシート状サンプルを複数枚切り出し、この複数枚のサンプルを空間があかないよう重ね合わせて厚み23〜27mmとして、試験片を得る。
得られた試験片の外寸を、ミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を用いて、1/100mmまで測定し、見掛け体積(cm3)を求める。
次に、空気比較式比重計1000型(東京サイエンス社製)を用いて、1−1/2−1気圧法により試験片の体積(cm3)を求める。
下記式により試験片の連続気泡率(%)を計算する。同様にして、さらに4つの試験片を作製し、合計5つの試験片の連続気泡率を求め、この5つの連続気泡率の値の算術平均値を発泡層の連続気泡率とする。
試験片は、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で16時間保管した後、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で測定する。なお、空気比較式比重計は、標準球(大28.9cc 小8.5cc)にて補正する。
連続気泡率(%)=100×(見掛け体積−空気比較式比重計測定体積)/見掛け体積
前記発泡層20の連続気泡率は、以下の方法で測定される。
積層発泡シートの発泡層から、縦25mm×横25mmのシート状サンプルを複数枚切り出し、この複数枚のサンプルを空間があかないよう重ね合わせて厚み23〜27mmとして、試験片を得る。
得られた試験片の外寸を、ミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を用いて、1/100mmまで測定し、見掛け体積(cm3)を求める。
次に、空気比較式比重計1000型(東京サイエンス社製)を用いて、1−1/2−1気圧法により試験片の体積(cm3)を求める。
下記式により試験片の連続気泡率(%)を計算する。同様にして、さらに4つの試験片を作製し、合計5つの試験片の連続気泡率を求め、この5つの連続気泡率の値の算術平均値を発泡層の連続気泡率とする。
試験片は、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で16時間保管した後、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で測定する。なお、空気比較式比重計は、標準球(大28.9cc 小8.5cc)にて補正する。
連続気泡率(%)=100×(見掛け体積−空気比較式比重計測定体積)/見掛け体積
また、本実施形態の前記発泡層20は、板状仕切材1に優れたエネルギー吸収性を発揮させるべく、特定のポリプロピレン系樹脂組成物によって形成されている。
この発泡層20を形成しているポリプロピレン系樹脂組成物は、その形成原料としてホモポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を含んでいる。
この発泡層20を形成しているポリプロピレン系樹脂組成物は、その形成原料としてホモポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を含んでいる。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有されるホモポリプロピレン樹脂は、プロピレンの単独重合体として一般に市販されているものを採用することができる。
このホモポリプロピレン樹脂としては、プロピレンをチーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒によって重合させたアイソタクチックポリプロピレンを採用することができる。
また、前記ホモポリプロピレン樹脂は、シンジオタクチックポリプロピレンやアタクチックポリプロピレンであっても良い。
さらに、前記ホモポリプロピレン樹脂は、電子線架橋やX線架橋といった活性エネルギー線架橋、有機過酸化物架橋などの化学架橋によって長鎖分岐を形成させた“高溶融張力ポリプロピレン”などであってもよい。
このホモポリプロピレン樹脂としては、プロピレンをチーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒によって重合させたアイソタクチックポリプロピレンを採用することができる。
また、前記ホモポリプロピレン樹脂は、シンジオタクチックポリプロピレンやアタクチックポリプロピレンであっても良い。
さらに、前記ホモポリプロピレン樹脂は、電子線架橋やX線架橋といった活性エネルギー線架橋、有機過酸化物架橋などの化学架橋によって長鎖分岐を形成させた“高溶融張力ポリプロピレン”などであってもよい。
本実施形態のホモポリプロピレン樹脂は、独立気泡性に優れた発泡層を形成させ易い点において高溶融張力ポリプロピレンとすることが好ましく、230℃における溶融張力が2cN以上の高溶融張力ポリプロピレン樹脂とすることがより好ましい。
また、前記ホモポリプロピレン樹脂として高溶融張力ポリプロピレン樹脂を採用する場合には、溶融張力が過度に高いと発泡層を高い発泡倍率で発泡させることが難しくなる場合がある。
このような点において前記ホモポリプロピレン樹脂として高溶融張力ポリプロピレン樹脂を採用する場合には、前記溶融張力が10cN以下のものを採用することが好ましい。
また、前記ホモポリプロピレン樹脂として高溶融張力ポリプロピレン樹脂を採用する場合には、溶融張力が過度に高いと発泡層を高い発泡倍率で発泡させることが難しくなる場合がある。
このような点において前記ホモポリプロピレン樹脂として高溶融張力ポリプロピレン樹脂を採用する場合には、前記溶融張力が10cN以下のものを採用することが好ましい。
また、ホモポリプロピレン樹脂は、1種単独でポリプロピレン系樹脂組成物に含有させる必要はなく、2種類以上のものをポリプロピレン系樹脂組成物に含有させてもよい。
複数のホモポリプロピレン樹脂を発泡層20の形成に用いる場合は、全てのホモポリプロピレン樹脂を混合した状態において前記のような溶融張力となるようにブレンド比を調整することが好ましい。
複数のホモポリプロピレン樹脂を発泡層20の形成に用いる場合は、全てのホモポリプロピレン樹脂を混合した状態において前記のような溶融張力となるようにブレンド比を調整することが好ましい。
このホモポリプロピレン樹脂とともにポリプロピレン系樹脂組成物に含有させるプロピレン−エチレン共重合体樹脂は、例えば、プロピレンとの合計に占める割合が5質量%以下程度となるようにエチレンを含有させた、ランダムポリプロピレン樹脂やブロックポリプロピレン樹脂などが挙げられる。
また、本実施形態の前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂としては、多段重合法によって形成されたものが好ましく採用されうる。
即ち、第一段階のプロピレンの単独重合又はプロピレンと少量のエチレンとのランダム共重合段階と、次のエチレンと1種類以上の炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合段階を含む工程からなる多段重合法によって形成されたものが前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂として好適である。
この多段重合法によって形成された、プロピレン−エチレン共重合体樹脂としては、例えば、プロピレン−エチレンコポリマーとエチレン−プロピレンコポリマーゴムとがブレンドされた状態となって混在するものが挙げられる。
このような多段重合法により得られるプロピレン−エチレン共重合体樹脂は、各段階で生成する樹脂成分が重合時のリアクター中でブレンドされるため、従来の重合後にブレンドする方法と違い非晶成分が非常に微細に分散することになる。
そのため、多段重合法により得られるプロピレン−エチレン共重合体樹脂は、一般的なランダムポリプロピレン樹脂などに比べて、フィルムなどの形成に際して延伸容易で薄肉化が容易であるばかりでなく柔軟性、耐引裂き性、突刺し強度に優れたものが得られ易いという利点を有する。
即ち、第一段階のプロピレンの単独重合又はプロピレンと少量のエチレンとのランダム共重合段階と、次のエチレンと1種類以上の炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合段階を含む工程からなる多段重合法によって形成されたものが前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂として好適である。
この多段重合法によって形成された、プロピレン−エチレン共重合体樹脂としては、例えば、プロピレン−エチレンコポリマーとエチレン−プロピレンコポリマーゴムとがブレンドされた状態となって混在するものが挙げられる。
このような多段重合法により得られるプロピレン−エチレン共重合体樹脂は、各段階で生成する樹脂成分が重合時のリアクター中でブレンドされるため、従来の重合後にブレンドする方法と違い非晶成分が非常に微細に分散することになる。
そのため、多段重合法により得られるプロピレン−エチレン共重合体樹脂は、一般的なランダムポリプロピレン樹脂などに比べて、フィルムなどの形成に際して延伸容易で薄肉化が容易であるばかりでなく柔軟性、耐引裂き性、突刺し強度に優れたものが得られ易いという利点を有する。
本実施形態の前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、このプロピレン−エチレン共重合体樹脂を1種単独で含有し得るばかりでなく2種類以上のものを含有してもよい。
該プロピレン−エチレン共重合体樹脂及び前記ホモポリプロピレン樹脂とともにポリプロピレン系樹脂組成物に含有させるエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂としては、例えば、エチレンを主たる構成単位(例えば、80質量%以上)とし、これにプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどの炭素数3〜10のα−オレフィンの内の1種以上を少量(例えば、20質量%以下)含有させたものが挙げられる。
該エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂としては、上記のようなα−オレフィンの内の1種以上とエチレンとを、三塩化チタン、四塩化チタンとトリエチルアルミニウムの組み合わせにより代表される触媒系であるチーグラー・ナッタ触媒によって重合させたものを採用することができる。
また、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂としては、上記のようなα−オレフィンの内の1種以上とエチレンとをメタロセン触媒によって重合させたものであってもよい。
本実施形態における前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂としては、メタロセン触媒によって重合されたものが好ましい。
メタロセン触媒による重合は、5員環のシクロペンタジエニル環(Cp)又は置換ペンタジエニル環2個が、金属原子(M)をサンドイッチ状に挟んだ、いわゆるメタロセン化合物とアルミノオキサンとを組み合わせた触媒により重合するものである。
シングルサイト触媒たるメタロセン触媒によるエチレン−α−オレフィン共重合体は、分子量分布(Mw/Mn)が1〜3程度と比較的狭く、比較的低分子量のオリゴマーなどを含む量が少ないことから品質が安定している点において好適である。
本実施形態における前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂としては、メタロセン触媒によって重合されたものが好ましい。
メタロセン触媒による重合は、5員環のシクロペンタジエニル環(Cp)又は置換ペンタジエニル環2個が、金属原子(M)をサンドイッチ状に挟んだ、いわゆるメタロセン化合物とアルミノオキサンとを組み合わせた触媒により重合するものである。
シングルサイト触媒たるメタロセン触媒によるエチレン−α−オレフィン共重合体は、分子量分布(Mw/Mn)が1〜3程度と比較的狭く、比較的低分子量のオリゴマーなどを含む量が少ないことから品質が安定している点において好適である。
しかも、前記のようなメタロセン触媒によって重合されたエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂は、チーグラー・ナッタ触媒で重合されたものに比べてラメラが小さくなりタイ分子が相対的に大きくなることで優れた強度と靭性とが発揮される点においても本実施形態における前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂として好適である。
本実施形態の前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、このエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を1種単独で含有し得るばかりでなく2種類以上のものを含有してもよい。
なお、本実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、前記ホモポリプロピレン樹脂、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の総合計を100質量%とした際に、前記ホモポリプロピレン樹脂を70質量%以上90質量%以下の割合で含有することが好ましい。
また、本実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、前記ホモポリプロピレン樹脂、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の総合計を100質量%とした際に、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂を5質量%以上15質量%以下の割合で含有することが好ましい。
さらに、本実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、前記ホモポリプロピレン樹脂、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の総合計を100質量%とした際に、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を5質量%以上15質量%以下の割合で含有することが好ましい。
また、本実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、前記ホモポリプロピレン樹脂、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の総合計を100質量%とした際に、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂を5質量%以上15質量%以下の割合で含有することが好ましい。
さらに、本実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、前記ホモポリプロピレン樹脂、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の総合計を100質量%とした際に、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を5質量%以上15質量%以下の割合で含有することが好ましい。
本実施形態の板状仕切材は、発泡層が上記のポリプロピレン系樹脂組成物によって形成されることによって当該発泡層に優れたクッション性が発揮されることになる。
また、前記発泡層20は、上記のような樹脂を押出発泡させた発泡シートによって形成させることが好ましい。
そして、押出発泡の際には、前記ポリプロピレン系樹脂組成物に上記のような割合で各樹脂が含有されることで発泡シートを高発泡倍率で発泡させながらも独立気泡性に優れたものとすることができる。
また、前記発泡層を押出発泡法によって得られる発泡シートで形成させる場合には、前記ポリプロピレン系樹脂組成物には、押出発泡において従来利用されている発泡剤や気泡調整剤などをさらに含有させうる。
また、前記発泡層20は、上記のような樹脂を押出発泡させた発泡シートによって形成させることが好ましい。
そして、押出発泡の際には、前記ポリプロピレン系樹脂組成物に上記のような割合で各樹脂が含有されることで発泡シートを高発泡倍率で発泡させながらも独立気泡性に優れたものとすることができる。
また、前記発泡層を押出発泡法によって得られる発泡シートで形成させる場合には、前記ポリプロピレン系樹脂組成物には、押出発泡において従来利用されている発泡剤や気泡調整剤などをさらに含有させうる。
前記発泡剤としては、物理発泡剤や化学発泡剤を含有させることができ、前記物理発泡剤としては、例えば、窒素、炭酸ガス、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、ノルマルヘプタン、イソヘプタン、シクロヘプタン、ベンゼン、トルエン、ジメチルエーテル、水等が挙げられる。
これらの物理発泡剤は、それぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの物理発泡剤は、それぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記化学発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、カルシウムアジド、ナトリウムアジド、ホウ水素化ナトリウム等の無機系化学発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビススルホルムアミド、アゾビスイソブチロニトリルおよびジアゾアミノベンゼンなどのアゾ化合物、N,N’−ジニトロソペンタンメチレンテトラミンおよびN,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソテレフタルアミド等のニトロソ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、p−トルエンスルホニルヒドラジドおよびp,p’−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド、p−トルエンスルホニルセミカルバジドトリヒドラジノトリアジン、バリウムアゾジカルボキシレート、クエン酸などが挙げられる。
前記気泡調整剤としては、例えば、タルク、マイカ、シリカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズなどの無機化合物粒子、ポリテトラフルオロエチレン、などの有機化合物粒子が挙げられる。
また、これらとは別に、一般的な発泡シートに含有される各種添加剤を前記ポリプロピレン系樹脂組成物にも含有させうる。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物にさらに含有させ得る前記添加剤としては、例えば、帯電防止剤、導電性付与剤、耐候剤や老化防止剤といった各種安定剤、滑剤などの加工助剤、スリップ剤、顔料、充填剤などが挙げられる。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物にさらに含有させ得る前記添加剤としては、例えば、帯電防止剤、導電性付与剤、耐候剤や老化防止剤といった各種安定剤、滑剤などの加工助剤、スリップ剤、顔料、充填剤などが挙げられる。
この内、帯電防止剤としては、低分子型のものや高分子型のものを特に限定せずに前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させることができる。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させ得る低分子型帯電防止剤としては、非イオン系低分子型帯電防止剤、アニオン系低分子型帯電防止剤、カチオン系低分子型帯電防止剤、両性系低分子型帯電防止剤が挙げられる。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させ得る低分子型帯電防止剤としては、非イオン系低分子型帯電防止剤、アニオン系低分子型帯電防止剤、カチオン系低分子型帯電防止剤、両性系低分子型帯電防止剤が挙げられる。
前記非イオン系低分子型帯電防止剤としては、例えば、ポリエチレングリコ−ル等のアルコール系帯電防止剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のエーテル系帯電防止剤、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル等のエステル系帯電防止剤、脂肪族アルキルアミン、脂肪族アルキルエステルアミン等のアミン系帯電防止剤、ポリオキシエチレングリセリド等のグリセリン系帯電防止剤、アルキルアルカノ−ルアミド等のアミド系帯電防止剤などが挙げられる。
また、アニオン系低分子型帯電防止剤としては、アルキルスルホン酸塩などが挙げられ、カチオン系低分子型帯電防止剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩などが挙げられ、両性系低分子型帯電防止剤としては、アルキルベタインなどが挙げられる。
また、アニオン系低分子型帯電防止剤としては、アルキルスルホン酸塩などが挙げられ、カチオン系低分子型帯電防止剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩などが挙げられ、両性系低分子型帯電防止剤としては、アルキルベタインなどが挙げられる。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させ得る高分子型帯電防止剤としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステルアミドなどのアイオノマーやその第四級アンモニウム塩や、ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体(ポリエーテル系ブロックとポリオレフィン系ブロックのブロック共重合体)などのオレフィン系ブロックと親水性ブロックとの共重合体等が挙げられる。
また、リチウムイオンを含有させた高分子型帯電防止剤は、前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させ得る高分子型帯電防止剤として好適である。
また、リチウムイオンを含有させた高分子型帯電防止剤は、前記ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させ得る高分子型帯電防止剤として好適である。
さらに、ポリプロピレン系樹脂組成物に含有させ得る導電性付与剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラック、天然黒鉛、人工黒鉛などのグラファイト、導電性ポリマー繊維、金属繊維、金属粉末などが挙げられる。
このようなポリプロピレン系樹脂組成物によって形成される発泡層20とともに板状仕切材1を構成する第1非発泡層11及び第2非発泡層12は、その材質等が特に限定されるわけではないが、発泡層20と非発泡層11,12との接着性や板状仕切材1のマテリアルリサイクルなどについて勘案すると、発泡層20と同種の樹脂組成物によって形成させることが好ましい。
即ち、非発泡層11,12の形成には、帯電防止剤等の添加剤を含有したポリプロピレン系樹脂組成物を用いることができる。
なお、非発泡層11,12の形成に導電性付与材や帯電防止剤を含有したポリプロピレン系樹脂組成物を用いると発泡層20に導電性や帯電防止性を付与する重要性が低減されることになるため、このような場合には、発泡層20の形成には非発泡層11,12よりも導電性付与材や帯電防止剤の含有量の少ないポリプロピレン系樹脂組成物を用いることができる。
即ち、非発泡層11,12の形成には、帯電防止剤等の添加剤を含有したポリプロピレン系樹脂組成物を用いることができる。
なお、非発泡層11,12の形成に導電性付与材や帯電防止剤を含有したポリプロピレン系樹脂組成物を用いると発泡層20に導電性や帯電防止性を付与する重要性が低減されることになるため、このような場合には、発泡層20の形成には非発泡層11,12よりも導電性付与材や帯電防止剤の含有量の少ないポリプロピレン系樹脂組成物を用いることができる。
前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12に高分子型の帯電防止剤によって帯電防止性を発揮させる場合、一般に高分子型帯電防止剤は、ホモポリプロピレン樹脂やプロピレン−エチレン共重合体樹脂といった本実施形態の板状仕切材の必須成分に比べて高価であるために板状仕切材の製造コストを勘案するとできるだけその使用量を抑制しつつ所望の帯電防止効果を発揮させることが好ましい。
なお、高分子型帯電防止剤は、通常、帯電防止効果を発揮させる相手樹脂に対して混合された際に、当該相手樹脂からなるマトリックス中にドメインとなって分散され、該ドメイン表面のイオン伝導性を利用する形で帯電防止効果を発揮するものである。
従って、ドメイン中心部を構成している高分子型帯電防止剤は、ドメイン表層部を構成している高分子型帯電防止剤に比べて帯電防止効果に対する寄与が低い。
そこで、このドメイン中心部を他の樹脂に置き換えることで高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ所望の帯電防止効果を得ることが可能となる。
なお、高分子型帯電防止剤は、通常、帯電防止効果を発揮させる相手樹脂に対して混合された際に、当該相手樹脂からなるマトリックス中にドメインとなって分散され、該ドメイン表面のイオン伝導性を利用する形で帯電防止効果を発揮するものである。
従って、ドメイン中心部を構成している高分子型帯電防止剤は、ドメイン表層部を構成している高分子型帯電防止剤に比べて帯電防止効果に対する寄与が低い。
そこで、このドメイン中心部を他の樹脂に置き換えることで高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ所望の帯電防止効果を得ることが可能となる。
前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12の主成分を、例えば、ホモポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂、ブロックポリプロピレン樹脂などとする場合を考えると、これらの樹脂に非相溶性を示し且つこれらの樹脂に混合した際にマトリックス−ドメイン構造を形成するポリスチレン樹脂やアクリル樹脂などを高分子型帯電防止剤とともに含有させると、高分子型帯電防止剤を外殻とし、その内部にポリスチレン樹脂やアクリル樹脂を存在させたコアシェル状のドメインが形成され、高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12に対して優れた帯電防止効果を発揮させ得る。
また、この点については前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12の主成分を他の樹脂とした場合も同じである。
また、この点については前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12の主成分を他の樹脂とした場合も同じである。
即ち、前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12の主成分樹脂に対して非相溶性を示して前記主成分樹脂を含むマトリックス中にドメインとなって分散する非相溶性樹脂を前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12の形成材料に含有させ、当該形成材料中に前記主成分樹脂及び前記非相溶性樹脂の何れにも非相溶性を示す高分子型帯電防止剤をさらに含有させることで高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ前記第1非発泡層11及び前記第2非発泡層12に対して優れた帯電防止効果を発揮させ得る点については主成分樹脂や非相溶性樹脂が前記例示と異なっている場合においても同じである。
なお、第1非発泡層11及び第2非発泡層12は、互いに形成材料を共通させていても互いに形成材料を異ならせていても良い。
また、第1非発泡層11及び第2非発泡層12は、互いに形成厚みを共通させていても互いに形成厚みを異ならせていても良い。
第1非発泡層11及び第2非発泡層12は、通常、それぞれ5μm以上200μm以下の厚みとされる。
また、第1非発泡層11及び第2非発泡層12は、互いに形成厚みを共通させていても互いに形成厚みを異ならせていても良い。
第1非発泡層11及び第2非発泡層12は、通常、それぞれ5μm以上200μm以下の厚みとされる。
前記発泡層20を形成する発泡シートの両面にこれらの非発泡層11,12を形成させて本実施形態の板状仕切材1の原材料となる積層発泡シートを形成させる方法としては、従来、一般的な積層発泡シートを形成させるのに利用されている方法と同様の方法を採用することができる。
前記積層発泡シートは、例えば、前記発泡層20を形成する発泡シート、及び、前記非発泡層11,12を形成するための2枚の樹脂フィルムをそれぞれ別に作製した後で、この2枚の樹脂フィルムの間に前記発泡シートを挟んで積層体を形成させ、該積層体をその厚みよりも短い間隙を設けた一対の加熱ロールに供給し、該加熱ロールで樹脂フィルムと発泡シートとを熱融着させるヒートラミネート法によって作製することができる。
また、前記積層発泡シートは、フラットダイの下方において帯状の発泡シートを長さ方向に移動させつつ前記非発泡層を形成するための樹脂フィルムを前記フラットダイから前記発泡シート上に熱溶融状態で押出させ、この樹脂フィルムが冷え切らない間にロールを使って樹脂フィルムを発泡シートに圧着する押出ラミネート法によって作製することができる。
さらに、前記積層発泡シートは、発泡シートを形成させるための発泡性樹脂組成物と、前記非発泡層を形成させるための非発泡樹脂組成物とをそれぞれ別の押出機で溶融混練し、これらの押出機の両方に接続された合流ダイを通じてサーキュラーダイから前記発泡性樹脂組成物ともに前記非発泡樹脂組成物を共押出させる共押出法によって作製することができる。
また、前記積層発泡シートは、フラットダイの下方において帯状の発泡シートを長さ方向に移動させつつ前記非発泡層を形成するための樹脂フィルムを前記フラットダイから前記発泡シート上に熱溶融状態で押出させ、この樹脂フィルムが冷え切らない間にロールを使って樹脂フィルムを発泡シートに圧着する押出ラミネート法によって作製することができる。
さらに、前記積層発泡シートは、発泡シートを形成させるための発泡性樹脂組成物と、前記非発泡層を形成させるための非発泡樹脂組成物とをそれぞれ別の押出機で溶融混練し、これらの押出機の両方に接続された合流ダイを通じてサーキュラーダイから前記発泡性樹脂組成物ともに前記非発泡樹脂組成物を共押出させる共押出法によって作製することができる。
この共押出法によって積層発泡シートを形成させる場合についてより詳しく説明すると、該積層発泡シートは、図2に示すような装置を用いて作製されうる。
なお、図2は、積層発泡シート1の製造装置にかかる概略構成図である。
なお、図2は、積層発泡シート1の製造装置にかかる概略構成図である。
この図2に示されているように、本実施形態における積層発泡シートの製造装置には、タンデム押出機である第1押出機70と、シングル押出機である第2押出機80の2系列の押出機が備えられている。
また、前記製造装置には、これらの押出機において溶融混練された樹脂組成物が合流される合流金型XHと、該合流金型XHで合流された樹脂組成物を筒状に吐出するサーキュラーダイCDとが備えられている。
また、前記製造装置には、これらの押出機において溶融混練された樹脂組成物が合流される合流金型XHと、該合流金型XHで合流された樹脂組成物を筒状に吐出するサーキュラーダイCDとが備えられている。
さらに、この製造装置には、サーキュラーダイCDから筒状に吐出された積層発泡シートを空冷する冷却装置CLと、この筒状の積層発泡シートを拡径して所定の大きさの筒状にするためのマンドレルMDと、該マンドレルMD通過後の積層発泡シートをスリットして2枚のシートに分割するスリット装置SLと、スリットされた積層発泡シートを複数のローラ91を通過させた後に巻き取るための巻き取りローラ92が備えられている。
前記第1押出機70は、発泡層20を形成させるためのものであり、その上流側の押し出し機(以下「上流側押出機70a」ともいう)には、発泡層20を形成させるためのポリプロピレン系樹脂組成物(以下「発泡性樹脂組成物」ともいう)を投入するためのホッパー71と、炭化水素などのガス成分をシリンダー内に供給するためのガス導入部72が設けられている。
そして、この上流側押出機70aの下流側には、ガス成分を含有する発泡性樹脂組成物を溶融混練して合流金型XHに吐出するための押出機(以下「下流側押出機70b」ともいう)が備えられている。
そして、この上流側押出機70aの下流側には、ガス成分を含有する発泡性樹脂組成物を溶融混練して合流金型XHに吐出するための押出機(以下「下流側押出機70b」ともいう)が備えられている。
また、前記第2押出機80は、第一非発泡層11と第二非発泡層12とを形成させるためのものであり、非発泡層を形成するための熱可塑性樹脂組成物をホッパー81から投入して、シリンダー内部で非発泡樹脂組成物を溶融混練して合流金型XHに吐出すべく構成されている。
前記合流金型XHは、中心部を貫通する樹脂流路の途中において前記第1押出機70から供給される発泡性樹脂組成物の内外に前記第2押出機80から供給される非発泡樹脂組成物を合流させて径方向中心部から外向きに、非発泡樹脂組成物/発泡性樹脂組成物/非発泡樹脂組成物の3重構造となる円柱状の流れをサーキュラーダイCDに向けて供給しうるように備えられている。
そして、サーキュラーダイCDは、合流金型XHから流入される樹脂組成物を非発泡樹脂組成物/発泡性樹脂組成物/非発泡樹脂組成物の3重構造を保ったままで筒状に広げて円環状の吐出孔から共押出するように形成されている。
このような装置によって積層発泡シートを作製する場合、まず、第1押出機70のホッパー71から発泡層20の形成に用いるポリプロピレン系樹脂組成物を投入し、且つ第2押出機80に非発泡樹脂組成物を投入し、樹脂の溶融温度以上での溶融混練を各押出機内で実施させた後にサーキュラーダイCDから共押出する方法が挙げられる。
このようにして得られる積層発泡シートは、円筒状発泡体を展開してなるものであることから、幅方向において僅かに円弧状に湾曲しており、更に、両面間における冷却差や、円筒状発泡体の内外周長差に伴う歪みが残存しており、この残存している歪みを除去するために図3に示すような装置を用いて加熱処理、即ち、アニーリング処理が施されることが好ましい。
図3のアニーリング装置は、無端ベルト1a〜4a、1b〜4bを積層発泡シートAの厚みよりもやや狭い間隔を設けて上下方向に対峙させてなる無端ベルト対を一組とし、四組の無端ベルト対B1〜B4を積層発泡シートAの搬送方向に所定間隔毎に配設してあり、搬送始点側の二組の無端ベルト対B1,B2によって加熱ゾーンCを形成する一方、搬送終点側の二組の無端ベルト対B3,B4によって冷却ゾーンDを形成している。
そして、図3のアニーリング装置は、積層発泡シートAを加熱ゾーンを形成している上流側の2つの無端ベルト対B1,B2の上下無端ベルト1a,1b,2a,2bの対向面間に順次、連続的に供給して積層発泡シートAをその両面から好ましくは105〜165℃の温度にて挟圧しながら加熱して積層発泡シートA中に残存している歪みを除去した後、この歪みを除去した積層発泡シートAを下流側の無端ベルト対B3、B4の上下無端ベルト3a,3b,4a,4bの対向面間に順次、連続的に供給して当該積層発泡シートAをその両面から挟圧しながら冷却して、積層発泡シートAのアニーリング処理を行うことができるように構成されている。
なお、ここでは積層発泡シートAにおけるマンドレル接触面の加熱温度が、他方の面の加熱温度よりも低くなるように調整することが好ましく、又、積層発泡シートAの搬送速度は、2〜15m/分とすることが好ましい。
更に、冷却ゾーンを形成している無端ベルト対B3,B4における積層発泡シートAの搬送速度が、加熱ゾーンを形成している無端ベルト対B1,B2における積層発泡シートAの搬送速度と同一か或いは1.03倍以内において速い速度であることが好ましい。
このようにして積層発泡シートにアニーリング処理を施すことで、内部に残存する歪みを確実に除去して積層発泡シートの形状安定性を向上させることができる。
更に、冷却ゾーンを形成している無端ベルト対B3,B4における積層発泡シートAの搬送速度が、加熱ゾーンを形成している無端ベルト対B1,B2における積層発泡シートAの搬送速度と同一か或いは1.03倍以内において速い速度であることが好ましい。
このようにして積層発泡シートにアニーリング処理を施すことで、内部に残存する歪みを確実に除去して積層発泡シートの形状安定性を向上させることができる。
また、このようにして得られる積層発泡シートの前記発泡層は、板状仕切材に優れた強度とエネルギー吸収性を発揮させる上において、一般的な発泡シートの気泡状態に比べて幾分か気泡を厚み方向に成長させた状態としていることが好ましい。
より具体的には、板状仕切材における前記発泡層は、押出発泡における押出方向における平均気泡径(DMD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DMD)が0.3以上であることが好ましい。
また、板状仕切材における前記発泡層は、押出発泡と直交するシート幅方向における平均気泡径(DTD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DTD)も0.3以上であることが好ましい。
ただし、発泡シートは、通常の製造方法では気泡を厚み方向に成長させるのに限界がある。
従って、板状仕切材を製造容易なものとする上において、前記の比率(DVD/DMD)、(DVD/DTD)は、それぞれ1.0以下であることが好ましく、0.8以下であることがより好ましい。
より具体的には、板状仕切材における前記発泡層は、押出発泡における押出方向における平均気泡径(DMD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DMD)が0.3以上であることが好ましい。
また、板状仕切材における前記発泡層は、押出発泡と直交するシート幅方向における平均気泡径(DTD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DTD)も0.3以上であることが好ましい。
ただし、発泡シートは、通常の製造方法では気泡を厚み方向に成長させるのに限界がある。
従って、板状仕切材を製造容易なものとする上において、前記の比率(DVD/DMD)、(DVD/DTD)は、それぞれ1.0以下であることが好ましく、0.8以下であることがより好ましい。
なお、押出方向における平均気泡径(DMD)、シート幅方向における平均気泡径(DTD)、及び厚み方向における平均気泡径(DVD)は、以下のようにして求めることができる。
<平均気泡径の求め方>
積層発泡シート及び板状仕切材の発泡層を幅方向中央部においてMD方向(押出方向:図の矢印1)、TD方向(押出方向に垂直な幅方向:図の矢印2)に沿ってシート面に垂直に切断し、断面を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式:S−3000Nまたは株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型式:S−3400N)を用いて撮影する。
撮影箇所は、MD断面(矢印1で示した面)及びTD断面(矢印2で示した面)のそれぞれにおいて2か所ずつとする。
撮影した写真は、それぞれA4用紙上に画像印刷する。
なお、走査型電子顕微鏡によるMD断面の写真撮影は、このA4用紙上においてMD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡の数が10〜20個程度となる様に拡大倍率を調整する(約18倍〜30倍)。
TD断面の写真撮影も同様にA4用紙上においてTD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡の数が10〜20個程度となる様に拡大倍率を調整する。
押出方向における平均気泡径(DMD)、及び、シート幅方向における平均気泡径(DTD)は、MD断面に係る2枚のA4画像、及び、TD断面に係る2枚のA4画像を用いてそれぞれ実施し、厚み方向における平均気泡径(DVD)は、MD断面に係る2枚のA4画像の内の1枚とTD断面に係る2枚のA4画像の内の1枚との2枚の画像を用いて実施する。
なお、各平均気泡径(DMD,DTD,DVD)は、2枚のA4画像の内のそれぞれ3箇所(合計6箇所)における平均弦長を求めて算出する。
具体的には、MD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡数から気泡の押出方向における平均弦長(t)を下記式により算出する。
なお、平均弦長(t)は、6箇所の測定値の平均値とする。
シート幅方向における気泡の平均弦長(t)、及び、厚み方向における気泡の平均弦長(t)も同様にTD方向、VD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡数から下記式により算出する。
平均弦長t(mm)=60/(気泡数×写真の倍率)
但し、試験片の厚みが薄く、VD方向に60mm長さ分の気泡数を数えられない場合には、30mmまたは20mm分の気泡数を数えて60mm分の気泡数に換算する。
A4用紙上に描く任意の直線はできる限り気泡が接点でのみ接しないようにし、接してしまう場合には気泡数に含める。
なお、写真の倍率は、株式会社ミツトヨ製「デジマチックキャリパ」を用いて、写真上のスケールバーを1/100mmまで計測し、次式により求める。
写真倍率=スケールバー実測値(mm)/スケールバーの表示値(mm)
そして次式により各方向における平均気泡径を算出する。
DMD,DTD,DVD(mm)=t/0.616
発泡層の平均気泡径は、次式に示すようにこれらの積の3乗根とすることができる。
平均気泡径(mm)=(DMD×DTD×DVD)1/3
DMD:MD方向の平均気泡径(mm)
DTD:TD方向の平均気泡径(mm)
DVD:VD方向の平均気泡径(mm)
<平均気泡径の求め方>
積層発泡シート及び板状仕切材の発泡層を幅方向中央部においてMD方向(押出方向:図の矢印1)、TD方向(押出方向に垂直な幅方向:図の矢印2)に沿ってシート面に垂直に切断し、断面を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式:S−3000Nまたは株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型式:S−3400N)を用いて撮影する。
撮影箇所は、MD断面(矢印1で示した面)及びTD断面(矢印2で示した面)のそれぞれにおいて2か所ずつとする。
撮影した写真は、それぞれA4用紙上に画像印刷する。
なお、走査型電子顕微鏡によるMD断面の写真撮影は、このA4用紙上においてMD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡の数が10〜20個程度となる様に拡大倍率を調整する(約18倍〜30倍)。
TD断面の写真撮影も同様にA4用紙上においてTD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡の数が10〜20個程度となる様に拡大倍率を調整する。
押出方向における平均気泡径(DMD)、及び、シート幅方向における平均気泡径(DTD)は、MD断面に係る2枚のA4画像、及び、TD断面に係る2枚のA4画像を用いてそれぞれ実施し、厚み方向における平均気泡径(DVD)は、MD断面に係る2枚のA4画像の内の1枚とTD断面に係る2枚のA4画像の内の1枚との2枚の画像を用いて実施する。
なお、各平均気泡径(DMD,DTD,DVD)は、2枚のA4画像の内のそれぞれ3箇所(合計6箇所)における平均弦長を求めて算出する。
具体的には、MD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡数から気泡の押出方向における平均弦長(t)を下記式により算出する。
なお、平均弦長(t)は、6箇所の測定値の平均値とする。
シート幅方向における気泡の平均弦長(t)、及び、厚み方向における気泡の平均弦長(t)も同様にTD方向、VD方向に平行するように描いた60mmの直線上に存在する気泡数から下記式により算出する。
平均弦長t(mm)=60/(気泡数×写真の倍率)
但し、試験片の厚みが薄く、VD方向に60mm長さ分の気泡数を数えられない場合には、30mmまたは20mm分の気泡数を数えて60mm分の気泡数に換算する。
A4用紙上に描く任意の直線はできる限り気泡が接点でのみ接しないようにし、接してしまう場合には気泡数に含める。
なお、写真の倍率は、株式会社ミツトヨ製「デジマチックキャリパ」を用いて、写真上のスケールバーを1/100mmまで計測し、次式により求める。
写真倍率=スケールバー実測値(mm)/スケールバーの表示値(mm)
そして次式により各方向における平均気泡径を算出する。
DMD,DTD,DVD(mm)=t/0.616
発泡層の平均気泡径は、次式に示すようにこれらの積の3乗根とすることができる。
平均気泡径(mm)=(DMD×DTD×DVD)1/3
DMD:MD方向の平均気泡径(mm)
DTD:TD方向の平均気泡径(mm)
DVD:VD方向の平均気泡径(mm)
また、本実施形態の板状仕切材は、収容物の保護をより確実なものとする上において、JIS K7171に基づいて測定される曲げ弾性率が所定以上であることが好ましい。
その一方で本実施形態の板状仕切材は、過度に曲げ弾性率が高いと仕切材自体によって収容物を傷付けてしまうおそれがある。
このことから本実施形態の板状仕切材は、曲げ弾性率が190MPa以上300MPa以下であることが好ましい。
また、本実施形態の板状仕切材は、収容物の保護をより確実なものとする上において、エネルギー吸収性(衝撃吸収性)に優れていることが好ましく、ASTM D3763に基づいて測定されるダイナタップ衝撃試験での全吸収エネルギーが0.6J以上であることが好ましい。
この板状仕切材の曲げ弾性率、及び、全吸収エネルギーについては、実施例に記載の方法により測定される。
その一方で本実施形態の板状仕切材は、過度に曲げ弾性率が高いと仕切材自体によって収容物を傷付けてしまうおそれがある。
このことから本実施形態の板状仕切材は、曲げ弾性率が190MPa以上300MPa以下であることが好ましい。
また、本実施形態の板状仕切材は、収容物の保護をより確実なものとする上において、エネルギー吸収性(衝撃吸収性)に優れていることが好ましく、ASTM D3763に基づいて測定されるダイナタップ衝撃試験での全吸収エネルギーが0.6J以上であることが好ましい。
この板状仕切材の曲げ弾性率、及び、全吸収エネルギーについては、実施例に記載の方法により測定される。
なお、本実施形態においては、発泡層を介してその両側に非発泡層を配した3層構造の板状仕切材を例示しているが、例えば、発泡層単体からなる板状仕切材や、発泡層の片面にのみ非発泡層を有する2層構造の板状仕切材、及び、さらに他層を備えさせるなどした4層以上の積層構造を有する板状仕切材も本発明の意図する範囲である。
また、ここでは詳述しないが、板状仕切材や発泡シートなどに関する従来公知の技術事項は、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において、本発明でも採用することができる。
また、ここでは詳述しないが、板状仕切材や発泡シートなどに関する従来公知の技術事項は、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において、本発明でも採用することができる。
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、積層発泡シートの発泡層を作製するために以下の樹脂原材料を用意した。
(樹脂A)
ホモポリプロピレン樹脂:MFR=2.9g/10min、融点=162.5℃、溶融張力=2.0cN、ゲル分量=0.4%
(樹脂B)
プロピレン−エチレン共重合体樹脂:MFR=0.6g/10min、融点=142℃、密度=0.88g/cm3
(樹脂C)
エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂:MFR=4.1g/10min、融点=107℃、結晶化度=40%、分子量分布(Mw/Mn)=2.4
(樹脂A)
ホモポリプロピレン樹脂:MFR=2.9g/10min、融点=162.5℃、溶融張力=2.0cN、ゲル分量=0.4%
(樹脂B)
プロピレン−エチレン共重合体樹脂:MFR=0.6g/10min、融点=142℃、密度=0.88g/cm3
(樹脂C)
エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂:MFR=4.1g/10min、融点=107℃、結晶化度=40%、分子量分布(Mw/Mn)=2.4
なお、樹脂原材料の溶融張力などの特性については以下のようにして測定した。
<MFR>
メルトマスフローレイト(MFR)は、(株)東洋精機製作所製のセミオートメルトインデクサー2Aを用い、JIS K 7210:1999「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」B法記載の「b)ピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法」により測定した。
測定条件は、試料3〜8g、予熱270秒、ロードホールド30秒、試験温度230℃、試験荷重21.18N、ピストン移動距離(インターバル):25mmとした。
試料の試験回数は3回とし、その平均をメルトマスフローレイト(g/10min)の値とした。
メルトマスフローレイト(MFR)は、(株)東洋精機製作所製のセミオートメルトインデクサー2Aを用い、JIS K 7210:1999「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」B法記載の「b)ピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法」により測定した。
測定条件は、試料3〜8g、予熱270秒、ロードホールド30秒、試験温度230℃、試験荷重21.18N、ピストン移動距離(インターバル):25mmとした。
試料の試験回数は3回とし、その平均をメルトマスフローレイト(g/10min)の値とした。
<融点>
融点は、JIS K 7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定した。
但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行った。
示差走査熱量計装置「DSC6220型」(エスアイアイナノテクノロジー(株)製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんして、窒素ガス流量20mL/minのもと、30℃から−40℃まで降温した後10分間保持し、−40℃から220℃まで昇温(1st Heating)、10分間保持後220℃から−40℃まで降温(Cooling)、10分間保持後−40℃から220℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。
なお、全ての昇温・降温は速度10℃/minで行い、基準物質としてアルミナを用いた。
「融点」は、装置付属の解析ソフトを用いて、2nd Heating過程にみられる融解ピークのトップの温度とした。
融点は、JIS K 7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定した。
但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行った。
示差走査熱量計装置「DSC6220型」(エスアイアイナノテクノロジー(株)製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんして、窒素ガス流量20mL/minのもと、30℃から−40℃まで降温した後10分間保持し、−40℃から220℃まで昇温(1st Heating)、10分間保持後220℃から−40℃まで降温(Cooling)、10分間保持後−40℃から220℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。
なお、全ての昇温・降温は速度10℃/minで行い、基準物質としてアルミナを用いた。
「融点」は、装置付属の解析ソフトを用いて、2nd Heating過程にみられる融解ピークのトップの温度とした。
<結晶化温度>
結晶化温度は、示差走査熱量計装置「DSC6220型」(エスアイアイナノテクノロジー(株)製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんして、窒素ガス流量20mL/minのもと、30℃から−40℃まで降温した後10分間保持し、−40℃から220℃まで昇温(1st Heating)、10分間保持後220℃から−40℃まで降温(Cooling)、10分間保持後−40℃から220℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。
なお、全ての昇温・降温は速度10℃/minで行い、基準物質はアルミナを用いた。
結晶化度とは、結晶化熱量から算出され、Cooling過程にみられる結晶化ピークの面積から求められる結晶化熱量(mJ/mg)をポリプロピレン完全結晶の理論融解熱量209.5mJ/mg(ポリエチレン完全結晶の理論融解熱量285.7mJ/mg)で徐して求められる割合である。
結晶化熱量は装置付属の解析ソフトを用い、高温側のベースラインから結晶化ピーク(発熱ピーク)が離れる点と発熱ピークが低温側のベースラインへ戻る点とを結ぶ直線と、DSC曲線に囲まれる部分の面積から算出される。
つまり、結晶化度は次式より求められる。
結晶化度(%)=
(結晶化熱量(mJ/mg)/完全結晶の理論融解熱量(mJ/mg))×100
結晶化温度は、示差走査熱量計装置「DSC6220型」(エスアイアイナノテクノロジー(株)製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんして、窒素ガス流量20mL/minのもと、30℃から−40℃まで降温した後10分間保持し、−40℃から220℃まで昇温(1st Heating)、10分間保持後220℃から−40℃まで降温(Cooling)、10分間保持後−40℃から220℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。
なお、全ての昇温・降温は速度10℃/minで行い、基準物質はアルミナを用いた。
結晶化度とは、結晶化熱量から算出され、Cooling過程にみられる結晶化ピークの面積から求められる結晶化熱量(mJ/mg)をポリプロピレン完全結晶の理論融解熱量209.5mJ/mg(ポリエチレン完全結晶の理論融解熱量285.7mJ/mg)で徐して求められる割合である。
結晶化熱量は装置付属の解析ソフトを用い、高温側のベースラインから結晶化ピーク(発熱ピーク)が離れる点と発熱ピークが低温側のベースラインへ戻る点とを結ぶ直線と、DSC曲線に囲まれる部分の面積から算出される。
つまり、結晶化度は次式より求められる。
結晶化度(%)=
(結晶化熱量(mJ/mg)/完全結晶の理論融解熱量(mJ/mg))×100
<分子量分布>
分子量分布は、以下のようにして測定した。
試料10mgを東ソー社製DF−8200付属の濾過容器(100μmポアサイズ)に封入した。
試験管に濾過容器と0.05質量%BHT (ブチルヒドロキシトルエン) 入りO−ジクロロベンゼン6mLを加えて密栓し、東ソー社製DF−8200を用いて、160℃で5時間溶解させたものを測定試料とした。
測定は、次の条件でクロマトグラフを用いて実施し、予め作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の分子量分布を求めた。
使用装置:東ソー社製 HLC−8121GPC/HT
ガードカラム:東ソー社製 TSKguardcolumn Hhr(S)HT 1本(7.5mm I.D.×7.5cm)×1本
カラム:東ソー社製 TSKgel GMHhr−H(S)HT(7.8mm I.D.×30cm)×2本
移動相:O−ジクロロベンゼン
サンプル流量:1.0mL/min
リファレンス流量:0.5mL/min
検出器:RI検出器
試料濃度:0.17wt%
注入量:300μL
測定時間:40min
サンプリングピッチ:300msec
<装置各部設定温度>
溶媒ストッカ:50℃
システムオーブン:40℃
プレオーブン:145℃
カラムオーブン(カラム温度):145℃
サンプルテーブル:145℃
注入バルブ:145℃
トランスライン:145℃
廃液ライン:145℃
検出器:145℃
なお、検量線用標準ポリスチレン試料は、昭和電工社製、商品名「shodex」重量平均分子量が5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320のものを用いた。
上記検量線用標準ポリスチレンをA(5,620,000、1,250,000、131,000、20,000、3,450)およびB(3,120,000、442,000、54,000、7,590、1,320)にグループ分けした後、Aを各々2〜10mg秤量後O−ジクロロベンゼン50mLに溶解し、Bも各々3〜10mg秤量後O−ジクロロベンゼン50mLに溶解した。
標準ポリスチレン検量線は、作成したAおよびB溶解液を300μL注入して測定後に得られた保持時間から較正曲線(三次式)を作成することにより得、その検量線を用いて分子量分布を算出した。
分子量分布は、以下のようにして測定した。
試料10mgを東ソー社製DF−8200付属の濾過容器(100μmポアサイズ)に封入した。
試験管に濾過容器と0.05質量%BHT (ブチルヒドロキシトルエン) 入りO−ジクロロベンゼン6mLを加えて密栓し、東ソー社製DF−8200を用いて、160℃で5時間溶解させたものを測定試料とした。
測定は、次の条件でクロマトグラフを用いて実施し、予め作成しておいた標準ポリスチレンの検量線から試料の分子量分布を求めた。
使用装置:東ソー社製 HLC−8121GPC/HT
ガードカラム:東ソー社製 TSKguardcolumn Hhr(S)HT 1本(7.5mm I.D.×7.5cm)×1本
カラム:東ソー社製 TSKgel GMHhr−H(S)HT(7.8mm I.D.×30cm)×2本
移動相:O−ジクロロベンゼン
サンプル流量:1.0mL/min
リファレンス流量:0.5mL/min
検出器:RI検出器
試料濃度:0.17wt%
注入量:300μL
測定時間:40min
サンプリングピッチ:300msec
<装置各部設定温度>
溶媒ストッカ:50℃
システムオーブン:40℃
プレオーブン:145℃
カラムオーブン(カラム温度):145℃
サンプルテーブル:145℃
注入バルブ:145℃
トランスライン:145℃
廃液ライン:145℃
検出器:145℃
なお、検量線用標準ポリスチレン試料は、昭和電工社製、商品名「shodex」重量平均分子量が5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、131,000、54,000、20,000、7,590、3,450、1,320のものを用いた。
上記検量線用標準ポリスチレンをA(5,620,000、1,250,000、131,000、20,000、3,450)およびB(3,120,000、442,000、54,000、7,590、1,320)にグループ分けした後、Aを各々2〜10mg秤量後O−ジクロロベンゼン50mLに溶解し、Bも各々3〜10mg秤量後O−ジクロロベンゼン50mLに溶解した。
標準ポリスチレン検量線は、作成したAおよびB溶解液を300μL注入して測定後に得られた保持時間から較正曲線(三次式)を作成することにより得、その検量線を用いて分子量分布を算出した。
<ゲル分量>
試料はペレットやビーズはそのまま使用し、発泡体は1cm角程度にカットして測定した。
試料0.8gを精秤後、ソックスレー抽出装置を用いてキシレン80mL中で3時間沸騰加熱後、液が冷めないうちに80メッシュ金網でろ過する。
金網上の樹脂不溶物をドラフト内で自然乾燥させてキシレンを蒸発させ、最後に樹脂不溶物を金網ごと恒温乾燥器で120℃、2時間乾燥させる。
デシケーター内で放冷後金網ごと質量を測定し、ゲル含有量(wt%)を次式で算出した。
ゲル含有量(wt%)=金網上の不溶樹脂質量(g)/試料質量(0.8g) ×100
(金網上の不溶樹脂質量=濾過乾燥後の金網質量−濾過前金網のみ質量)
試料はペレットやビーズはそのまま使用し、発泡体は1cm角程度にカットして測定した。
試料0.8gを精秤後、ソックスレー抽出装置を用いてキシレン80mL中で3時間沸騰加熱後、液が冷めないうちに80メッシュ金網でろ過する。
金網上の樹脂不溶物をドラフト内で自然乾燥させてキシレンを蒸発させ、最後に樹脂不溶物を金網ごと恒温乾燥器で120℃、2時間乾燥させる。
デシケーター内で放冷後金網ごと質量を測定し、ゲル含有量(wt%)を次式で算出した。
ゲル含有量(wt%)=金網上の不溶樹脂質量(g)/試料質量(0.8g) ×100
(金網上の不溶樹脂質量=濾過乾燥後の金網質量−濾過前金網のみ質量)
<密度>
樹脂の密度は、JIS K 7112:1999「プラスチック−非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」に記載されている方法に準じて測定した。
樹脂の密度は、JIS K 7112:1999「プラスチック−非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」に記載されている方法に準じて測定した。
<溶融張力(破断点張力)>
溶融張力は、ツインボアキャピラリーレオメーター「Rheologic5000T」(イタリア チアスト社製)を用いて測定した。
すなわち試験温度230℃に加熱された径15mmのバレルに測定試料樹脂を充填後、5分間予熱したのち、上記測定装置のキャピラリーダイ(口径2.095mm、長さ8mm、流入角度90度(コニカル))からピストン降下速度(0.07730mm/s)を一定に保持して紐状に押出しながら、この紐状物を上記キャピラリーダイの下方27cmに位置する張力検出のプーリーに通過させた後、巻取りロールを用いて、その巻取り速度を初速3.94388mm/s、加速度12mm/s2で徐々に増加させつつ巻き取っていき、当紐状物が切断した点の直前の張力の極大値と極小値の平均を試料樹脂の溶融張力とした。
溶融張力は、ツインボアキャピラリーレオメーター「Rheologic5000T」(イタリア チアスト社製)を用いて測定した。
すなわち試験温度230℃に加熱された径15mmのバレルに測定試料樹脂を充填後、5分間予熱したのち、上記測定装置のキャピラリーダイ(口径2.095mm、長さ8mm、流入角度90度(コニカル))からピストン降下速度(0.07730mm/s)を一定に保持して紐状に押出しながら、この紐状物を上記キャピラリーダイの下方27cmに位置する張力検出のプーリーに通過させた後、巻取りロールを用いて、その巻取り速度を初速3.94388mm/s、加速度12mm/s2で徐々に増加させつつ巻き取っていき、当紐状物が切断した点の直前の張力の極大値と極小値の平均を試料樹脂の溶融張力とした。
(実施例1)
口径が90mmの押出機(E1)の先端に口径が115mmの押出機(E2)を接続してなるタンデム型押出機を用意した。
また、これとは別に口径が65mmのシングル押出機(E3)を用意し、前記タンデム型押出機とともに合流金型に接続し、該シングル押出機側から供給される原料と前記タンデム型押出機側から供給される原料とが前記合流金型の先端に装着されたサーキュラーダイから共押出しされるようにセットした。
そして、ホモポリプロピレン樹脂(樹脂A)80質量%、プロピレン-エチレンコポリマー(樹脂B)15質量%、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂(樹脂C)5質量%からなる混合樹脂と、該混合樹脂100質量部に対する割合が0.1質量部となる気泡調整剤(大日精化社製、気泡調整剤マスターバッチ、商品名「PO−410」)とを前記タンデム型押出機の上流側の押出機(E1)に供給して200〜210℃の温度にて溶融混練した。
また、該押出機(E1)内に発泡剤としてブタン(ノルマルブタン/イソブタン(質量比)=65/35)を圧入して更に溶融混練した後、この溶融混練物を下流側の押出機(E2)に連続的に供給して冷却した上で88kg/時間の押出量にて該押出機(E2)に接続させている合流金型に連続的に供給した。
口径が90mmの押出機(E1)の先端に口径が115mmの押出機(E2)を接続してなるタンデム型押出機を用意した。
また、これとは別に口径が65mmのシングル押出機(E3)を用意し、前記タンデム型押出機とともに合流金型に接続し、該シングル押出機側から供給される原料と前記タンデム型押出機側から供給される原料とが前記合流金型の先端に装着されたサーキュラーダイから共押出しされるようにセットした。
そして、ホモポリプロピレン樹脂(樹脂A)80質量%、プロピレン-エチレンコポリマー(樹脂B)15質量%、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂(樹脂C)5質量%からなる混合樹脂と、該混合樹脂100質量部に対する割合が0.1質量部となる気泡調整剤(大日精化社製、気泡調整剤マスターバッチ、商品名「PO−410」)とを前記タンデム型押出機の上流側の押出機(E1)に供給して200〜210℃の温度にて溶融混練した。
また、該押出機(E1)内に発泡剤としてブタン(ノルマルブタン/イソブタン(質量比)=65/35)を圧入して更に溶融混練した後、この溶融混練物を下流側の押出機(E2)に連続的に供給して冷却した上で88kg/時間の押出量にて該押出機(E2)に接続させている合流金型に連続的に供給した。
一方、エチレン−プロピレンランダム共重合体(サンアロマー社製、商品名「PF724S」)70質量%、ホモポリプロピレン(樹脂A)15質量%、リチウムイオン含有高分子型帯電防止剤としてポリエーテル−ポリプロピレンブロック共重合体(三洋化成社製、商品名「ペレクトロンHS」)15質量%を含有するポリオレフィン系樹脂組成物を前記のシングル押出機(E3)に供給して一旦220℃の温度で溶融混練した上で所定の溶融粘度となるように温度を低下させ、この溶融混練物を二つに分岐させた上で、前記合流金型に12kg/時間の押出量で連続的に供給した。
そして、前記合流金型内において、タンデム型押出機(E1,E2)から押出された発泡剤を含有する溶融混練物(F1)を円筒状に流通させると共に、シングル押出機(E3)から押出されて二つに分けられた溶融混練物(S1,S2)を前記円筒状の溶融混練物(F1)の内外に供給して厚み方向に3層構造を有する円筒状の溶融混練物(S1/F1/S2)を合流金型内を流通させて該合流金型に接続している口径120mm、スリット間隔1.2mmのサーキュラダイのダイスリットから大気中に共押出発泡させ、内側から外側に向けて非発泡層/発泡層/非発泡層の3層構造を有する円筒状の発泡体を作製した。
この円筒状発泡体には、その内面にエアーを吹き付けることによって冷却しながら徐々に拡径させた後、外径が418mmの冷却マンドレルに供給して、前記円筒状発泡体の内側非発泡層を冷却用マンドレルの外周面に摺接させると共に円筒状発泡体の外周面にエアーを吹き付けることによって当該円筒状発泡体を外側からも冷却した。
次に、上記のようにして冷却した円筒状発泡体を冷却用マンドレルの下流側の位置において、周方向における一点で押出方向に連続的に内外周面間に亘って切断して切り開き展開することによって、長尺状の積層発泡シートを連続的に製造し、この積層発泡シートをロール状に巻き取った。
次に、上記のようにして冷却した円筒状発泡体を冷却用マンドレルの下流側の位置において、周方向における一点で押出方向に連続的に内外周面間に亘って切断して切り開き展開することによって、長尺状の積層発泡シートを連続的に製造し、この積層発泡シートをロール状に巻き取った。
さらに、ロール状に巻き取った積層発泡シートは、図3に示したようなアニーリング装置でアニーリングを実施した後、所定形状に切断して板状仕切材とした。
即ち、加熱ゾーンCを構成している無端ベルト対B1,B2に順次、連続的に積層発泡シートを供給して加熱し、積層発泡シート中に残存する歪みを除去した。
なお、積層発泡シートにおけるマンドレルに接触した非発泡層に接触する側の無端ベルトを128℃に、他方の非発泡層に接触する無端ベルトを148℃に保持してアニーリングを実施した。
その後、加熱ゾーンCにてアニーリング処理した積層発泡シートを、冷却ゾーンDを構成している無端ベルト対B3,B4に順次、連続的に供給して冷却した後、積層発泡シートを所定長さに切断した。
なお、無端ベルト3a,3b,4a,4bの温度を25℃に保持した。
また、冷却ゾーンDを構成している無端ベルト対B3,B4による積層発泡シートの搬送速度と、加熱ゾーンCを構成している無端ベルト対B1,B2による積層発泡シートの搬送速度とが同一速度となるように調整した。
即ち、加熱ゾーンCを構成している無端ベルト対B1,B2に順次、連続的に積層発泡シートを供給して加熱し、積層発泡シート中に残存する歪みを除去した。
なお、積層発泡シートにおけるマンドレルに接触した非発泡層に接触する側の無端ベルトを128℃に、他方の非発泡層に接触する無端ベルトを148℃に保持してアニーリングを実施した。
その後、加熱ゾーンCにてアニーリング処理した積層発泡シートを、冷却ゾーンDを構成している無端ベルト対B3,B4に順次、連続的に供給して冷却した後、積層発泡シートを所定長さに切断した。
なお、無端ベルト3a,3b,4a,4bの温度を25℃に保持した。
また、冷却ゾーンDを構成している無端ベルト対B3,B4による積層発泡シートの搬送速度と、加熱ゾーンCを構成している無端ベルト対B1,B2による積層発泡シートの搬送速度とが同一速度となるように調整した。
表1に仕切り材を構成する組成、見掛け密度(g/L)、連続気泡率(%)、厚み(mm)、吸収エネルギー、曲げ弾性率を示す。
(実施例2−4、比較例1−5)
発泡層の形成材料を表1に示す配合内容に変更した以外は、実施例1同様に積層発泡シートを作製し、板状仕切材を作製した。
表1に仕切り材を構成する組成、見掛け密度(g/cm3)、連続気泡率(%)、厚み(mm)、吸収エネルギー(J)、曲げ弾性率(MPa)を示す。
発泡層の形成材料を表1に示す配合内容に変更した以外は、実施例1同様に積層発泡シートを作製し、板状仕切材を作製した。
表1に仕切り材を構成する組成、見掛け密度(g/cm3)、連続気泡率(%)、厚み(mm)、吸収エネルギー(J)、曲げ弾性率(MPa)を示す。
なお、表に示した特性値に係る測定方法は、以下の通りである。
<穿孔衝撃試験:ダイナタップ衝撃試験での全吸収エネルギー>
穿孔衝撃試験は、ASTM D−3763−92(Standard Test Method for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors)に準じて実施した。
即ち、試験片は長さ100mm×幅100mm×原厚みとし、試験装置:ダイナタップ衝撃試験装置GRC 8250(General Research Corp社製)、計測ソフトImpulse Data Acuisitionを使い、落錘が試験片を打ち貫く際の全吸収エネルギー/TotalEnergy(J)を測定した。
試験速度:1.6〜1.7m/sec、落錘荷重:3.17kg、試験片支持スパンφ76mm、使用タップ:8902−01(容量3500lb(15568N)、先端φ12.7mm)、試験温度23℃とした。
なお試験片は、JIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で24時間以上かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定を行った。
<穿孔衝撃試験:ダイナタップ衝撃試験での全吸収エネルギー>
穿孔衝撃試験は、ASTM D−3763−92(Standard Test Method for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors)に準じて実施した。
即ち、試験片は長さ100mm×幅100mm×原厚みとし、試験装置:ダイナタップ衝撃試験装置GRC 8250(General Research Corp社製)、計測ソフトImpulse Data Acuisitionを使い、落錘が試験片を打ち貫く際の全吸収エネルギー/TotalEnergy(J)を測定した。
試験速度:1.6〜1.7m/sec、落錘荷重:3.17kg、試験片支持スパンφ76mm、使用タップ:8902−01(容量3500lb(15568N)、先端φ12.7mm)、試験温度23℃とした。
なお試験片は、JIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で24時間以上かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定を行った。
<3点曲げ試験(曲げ弾性率)>
曲げ弾性率は、JIS K7171:2008「プラスチック−曲げ特性の求め方」記載の方法に準拠して測定した。
すなわち、テンシロン万能試験機(「UCT−10T」(株)オリエンテック製)、万能試験機データ処理ソフトウェア(「UTPS−237」ソフトブレーン(株)製)を用い、試験片サイズは幅10mm×長さ80mm、厚みを3mmと2mmとし、デジマチックキャリパCD−15C(ミツトヨ社製)にて寸法を測定し、試験速度を2mm/min、加圧くさび5R、支持台5Rとして、支点間距離 64mmで、試験片の数は5個とし、JIS K7100:1999の記号23/50、2級環境下で24時間状態調節したのち同環境下で測定を行なった。
測定開始点から1次最大点(上降伏点)までの範囲内で傾きが直線部分(最大傾き)の曲げ弾性率を求めた。
曲げ弾性率は万能試験機データ処理ソフトウェア(「UTPS−237」ソフトブレーン(株))を使用して次式により算出した。
E = αLv3/(4Wt3)
E :曲げ弾性率(MPa)
α :弾性率勾配(N/mm)
Lv:支点間距離(mm)
W :試験片の幅(mm)
t :試験片の厚さ(mm)
曲げ弾性率は、JIS K7171:2008「プラスチック−曲げ特性の求め方」記載の方法に準拠して測定した。
すなわち、テンシロン万能試験機(「UCT−10T」(株)オリエンテック製)、万能試験機データ処理ソフトウェア(「UTPS−237」ソフトブレーン(株)製)を用い、試験片サイズは幅10mm×長さ80mm、厚みを3mmと2mmとし、デジマチックキャリパCD−15C(ミツトヨ社製)にて寸法を測定し、試験速度を2mm/min、加圧くさび5R、支持台5Rとして、支点間距離 64mmで、試験片の数は5個とし、JIS K7100:1999の記号23/50、2級環境下で24時間状態調節したのち同環境下で測定を行なった。
測定開始点から1次最大点(上降伏点)までの範囲内で傾きが直線部分(最大傾き)の曲げ弾性率を求めた。
曲げ弾性率は万能試験機データ処理ソフトウェア(「UTPS−237」ソフトブレーン(株))を使用して次式により算出した。
E = αLv3/(4Wt3)
E :曲げ弾性率(MPa)
α :弾性率勾配(N/mm)
Lv:支点間距離(mm)
W :試験片の幅(mm)
t :試験片の厚さ(mm)
<表面固有抵抗率>
・試験規格:
JIS K6911:1995 熱硬化性プラスチックー般試験方法
・方法:
一辺が10cmの平面正方形状の試験片を温度22℃、湿度60%RHの雰囲気下に24時間放置した後、温度22℃、湿度60%RHの環境下、試験装置(アドバンテスト社製、デジタル超高抵抗/微少電流計R8340及びレジスティビティ・チェンバR12702A)を使用し、試験片に、約30Nの荷重にて電極を圧着させ500Vの電圧を印加して1分経過後の抵抗値を測定し、次式により算出した。
ρs=π(D+d)/(D−d)×Rs
ただし、
ρs:表面固有抵抗率(Ω/□)
D:表面の環状電極の内径(cm)(レジスティビティ・チェンバR127012Aでは、7cm)
d:表面電極の内円の外径(cm)(レジスティビティ・チェンバR127012Aでは、5cm)
・試験規格:
JIS K6911:1995 熱硬化性プラスチックー般試験方法
・方法:
一辺が10cmの平面正方形状の試験片を温度22℃、湿度60%RHの雰囲気下に24時間放置した後、温度22℃、湿度60%RHの環境下、試験装置(アドバンテスト社製、デジタル超高抵抗/微少電流計R8340及びレジスティビティ・チェンバR12702A)を使用し、試験片に、約30Nの荷重にて電極を圧着させ500Vの電圧を印加して1分経過後の抵抗値を測定し、次式により算出した。
ρs=π(D+d)/(D−d)×Rs
ただし、
ρs:表面固有抵抗率(Ω/□)
D:表面の環状電極の内径(cm)(レジスティビティ・チェンバR127012Aでは、7cm)
d:表面電極の内円の外径(cm)(レジスティビティ・チェンバR127012Aでは、5cm)
<連続(独立)気泡率>
得られた積層発泡シートの発泡層の連続気泡率は、以下の方法で測定した。
発泡層から、縦25mm×横25mmのシート状サンプルを複数枚切り出した。
切り出したサンプルを空間があかないよう重ね合わせて厚み23〜27mmとして、試験片を得た。
得られた試験片の外寸を、ミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を用いて、1/100mmまで測定し、見掛けの体積(cm3)を求めた。
次に、空気比較式比重計1000型(東京サイエンス社製)を用いて、1−1/2−1気圧法により試験片の体積(cm3)を求めた。
下記式により連続気泡率(%)を計算した。同様にして、さらに4つの試験片を作製し、合計5つの試験片の連続気泡率を求めた。この5つの連続気泡率の値の算術平均値を発泡層の連続気泡率とした。
試験片はJIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で16時間保管した後、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で測定した。
なお、空気比較式比重計は、標準球(大28.9cc 小8.5cc)にて補正を行った。
連続気泡率(%)=100×(見かけ体積−空気比較式比重計測定体積)/見かけ体積
得られた積層発泡シートの発泡層の連続気泡率は、以下の方法で測定した。
発泡層から、縦25mm×横25mmのシート状サンプルを複数枚切り出した。
切り出したサンプルを空間があかないよう重ね合わせて厚み23〜27mmとして、試験片を得た。
得られた試験片の外寸を、ミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を用いて、1/100mmまで測定し、見掛けの体積(cm3)を求めた。
次に、空気比較式比重計1000型(東京サイエンス社製)を用いて、1−1/2−1気圧法により試験片の体積(cm3)を求めた。
下記式により連続気泡率(%)を計算した。同様にして、さらに4つの試験片を作製し、合計5つの試験片の連続気泡率を求めた。この5つの連続気泡率の値の算術平均値を発泡層の連続気泡率とした。
試験片はJIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で16時間保管した後、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で測定した。
なお、空気比較式比重計は、標準球(大28.9cc 小8.5cc)にて補正を行った。
連続気泡率(%)=100×(見かけ体積−空気比較式比重計測定体積)/見かけ体積
この表に示された結果から、本発明によれば厚みを過度に増大させなくてもエネルギー吸収性に優れた板状仕切材が得られることがわかる。
(参考実験)
実施例1と同じ配合で発泡層及び樹脂層を形成させるとともに、発泡層の気泡の扁平度(押出方向及びシート幅方向における平均気泡径(DMD,DTD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DMD、DVD/DTD))を実施例1とは異ならせた板状仕切材(参考例1、2)を作製し、実施例1の板状仕切材と同様の評価を実施した。
この評価結果を下記表2に示す。
実施例1と同じ配合で発泡層及び樹脂層を形成させるとともに、発泡層の気泡の扁平度(押出方向及びシート幅方向における平均気泡径(DMD,DTD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DMD、DVD/DTD))を実施例1とは異ならせた板状仕切材(参考例1、2)を作製し、実施例1の板状仕切材と同様の評価を実施した。
この評価結果を下記表2に示す。
上記の結果からは、板状仕切材に求められる強度をその厚みの増大を抑制しつつ発揮させる上において、押出方向及びシート幅方向における平均気泡径(DMD,DTD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DMD、DVD/DTD)を0.3以上とすることが有効であると理解することができる。
1:板状仕切材、11、12:非発泡層、20:発泡層
Claims (4)
- 容器内を複数の区画に仕切る板状仕切材であって、
ポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡層を備え、前記発泡層の厚みが2mm以上5mm以下で、見掛け密度が0.15g/cm3以上0.25g/cm3以下で、連続気泡率が20%以下であり、前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂を含み、且つ、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及び、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の合計に占める前記ホモポリプロピレン樹脂の割合が70質量%以上90質量%以下で、前記プロピレン−エチレン共重合体樹脂の割合が5質量%以上15質量%以下で、前記エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の割合が5質量%以上15質量%以下であることを特徴とする板状仕切材。 - 前記ホモポリプロピレン樹脂は、230℃における溶融張力が2cN以上の高溶融張力ポリプロピレン樹脂である請求項1記載の板状仕切材。
- 前記発泡層は、前記ポリプロピレン系樹脂組成物が押出発泡されてなる発泡シートによって形成されており、該押出発泡での押出方向における平均気泡径(DMD)及びシート幅方向における平均気泡径(DTD)に対する厚み方向における平均気泡径(DVD)の比率(DVD/DMD、DVD/DTD)が何れも0.3以上0.8以下である請求項1又は2記載の板状仕切材。
- JIS K7171に基づいて測定される曲げ弾性率が190MPa以上300MPa以下で、ASTM D3763に基づいて測定されるダイナタップ衝撃試験での全吸収エネルギーが0.6J以上である請求項1乃至3の何れか1項に記載の板状仕切材。
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JP2014197479A JP2016068963A (ja) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 板状仕切材 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020128223A (ja) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | デンカ株式会社 | 積層発泡シート及び成形体 |
JP2020138402A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 積水化成品工業株式会社 | 積層発泡シート、及びその成形体 |
WO2021034103A1 (ko) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 케미코 첨단소재 주식회사 | 친환경 폴리프로필렌 부표 및 그 제조 방법 |
-
2014
- 2014-09-26 JP JP2014197479A patent/JP2016068963A/ja active Pending
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JP7132153B2 (ja) | 2019-02-28 | 2022-09-06 | 積水化成品工業株式会社 | 積層発泡シート、及びその成形体 |
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