JP2019172883A - ポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法およびポリエチレン系樹脂発泡シートとそのロール状物 - Google Patents
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Description
(ポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法)
本発明のポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、前記のとおりポリエチレン系樹脂発泡シートを製造するに際して、物理発泡剤のうち少なくとも一部として、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンが用いられる。
本発明のポリエチレン系樹脂発泡シートは、ポリエチレン系樹脂と1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む物理発泡剤とを混練してなるポリエチレン系樹脂溶融物を押出し、平均厚み2mm以下、坪量10g/m2以上100g/m2以下、独立気泡率5%以上85%以下、押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比0.1以上0.6以下、幅方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比0.2以上0.8以下のポリエチレン系樹脂発泡シートである。
以上に説明した本発明のポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法およびポリエチレン系樹脂発泡シートとそのロール状物において、ポリエチレン系樹脂発泡シートの用途は特に限定されないが、液晶パネル用ガラス板等の板状物用間紙や、梱包材、緩衝材等として好適に使用される。例えば板状物用間紙として使用される発泡シートには、ガラス板等の被包装物を保護するための緩衝性に加え、片持ち時の垂れ下がり量が小さく(コシが強い)ガラス間に介装する際の取り扱い性にも優れていることが要求される。また、近年、液晶パネル用ガラス板等の大型薄肉化が進み、その間紙として使用される発泡シートも、より厚みの薄いものが求められている。前記ポリエチレン系樹脂発泡シートは、このような要求を満足するものとして適している。
・ポリエチレン系樹脂(LDPE1):低密度ポリエチレン、株式会社NUC社製、NUC−8321、MFR(190℃、荷重2.16kg)2.4g/10min、190℃における溶融張力52.2mN
・ポリエチレン系樹脂(LDPE2):低密度ポリエチレン、株式会社NUC社製、NUC/8008、MFR(190℃、荷重2.16kg)4.7g/10min、190℃における溶融張力46.6mN
・ポリエチレン系樹脂(LDPE3):低密度ポリエチレン、株式会社NUC社製、NUC/8009、MFR(190℃、荷重2.16kg)9.0g/10min、190℃における溶融張力20mN
・ポリエチレン系樹脂(LLDPE1):直鎖状低密度ポリエチレン、東ソー株式会社製、M55、MFR(190℃、荷重2.16kg)8.0g/10min、190℃における溶融張力3mN
MFRおよび溶融張力の測定は前述した方法が参照される。
・1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(HCFO1233zd)
・二酸化炭素(CO2)
・シルバーブタン(s−Bu) イソブタンとノルマルブタンとの質量比(イソブタン:ノルマルブタン)を30:70に調整した混合物
・1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO1234ze)
用いた発泡剤の種類および配合量は、表1に示す。
ポリエチレン系樹脂発泡シートの押出方向において無作為に5箇所選択し、各箇所について、発泡シートの全幅×押出方向の長さ100mmの試験片を5つ切り出した。各試験片の質量(kg)および外見寸法から求められる体積(m3)を測定し、質量(kg)を体積(m3)で除して各試験片の見掛け密度(kg/m3)を求め、得られた値の算術平均値を見掛け密度(kg/m3)とした。
使用したポリエチレン系樹脂の密度(kg/m3)を前記方法により算出された見掛け密度(kg/m3)で除した値を発泡倍率として算出した。
ポリエチレン系樹脂発泡シートの全幅にわたって、幅方向に沿って等間隔で15箇所の発泡シートの厚み(mm)を測定し、それらの算術平均による平均厚みを算出した。前記測定を発泡シートの無作為に選択された3箇所に対して行い、算出した前記3箇所の平均厚みの値の算術平均値をポリエチレン系樹脂発泡シートの平均厚み(mm)とした。なお、ポリエチレン系樹脂発泡シートの平均厚みは、ポリエチレン系樹脂発泡シートの厚みが定常となった回復後の厚みを測定した値である。
1日後の厚み回復率(%)=[1日後の平均厚み/回復後の平均厚み]×100
ポリエチレン系樹脂発泡シートを100mm×100mmの寸法に切り出して試験片を作製し、試験片の面積(m2)および試験片の質量(kg)を測定し、質量(kg)を面積(m2)で除して坪量(g/m2)を求めた。
ポリエチレン系樹脂発泡シートの独立気泡率(%)を、ASTM D 2856−70に記載されている手順Cに準拠し、以下のとおり求めた。ポリエチレン系樹脂発泡シートから適宜の寸法に切り出した試験片を用い、東芝ベックマン株式会社製の空気比較式比重計930型等を使用して測定される試験片の実体積(独立気泡の体積と樹脂部分の体積との和):Vx(cm3)から、下記式(1)により独立気泡率(%)を算出した。
独立気泡率(%)=(Vx−W/ρ)×100/(Va−W/ρ) …(1)
ただし、前記式中の、Va、W、ρは以下のとおりである。
Va:測定に使用した試験片の見掛け体積(cm3)
W:試験片の質量(g)
ρ:試験片を構成する樹脂組成物の密度(g/cm3)
なお、樹脂組成物の密度ρ(g/cm3)は、試験片の質量w(g)および測定に使用した試験片を加熱プレスにより気泡を脱泡させてから冷却する操作を行い、得られたサンプルの体積(cm3)から求めた。
発泡シートの一方側の表面を室内灯下において1mの距離から目視により観察し以下のとおり評価した。
○:平滑性があり外観が良好であった
△:やや伸びムラが確認される箇所があった
×:伸びムラがあって、気泡の破泡による凹凸や外観不良が見られた
ロール状に巻き取られた直後のシート状の発泡体において、ロール物の芯と外面との中間であってシートの幅方向中心部分から、1gの試験片を切り出した。この試験片を密閉容器内で、既知量のシクロペンタンをトルエンに加えた50ccの溶媒中に常温で24時間浸漬して、試験片中に残存する可燃性物理発泡剤(炭素数3〜6の脂肪族炭化水素)を溶媒中に抽出した。
押出方向(MD)の平均気泡径は、以下の方法により求めた。まず、ポリエチレン系樹脂発泡シートを押出方向に平行かつ幅方向に10等分するように切断し、10個の試験片Aを形成した。各試験片Aの片側一方の垂直断面(計10面)の断面写真を撮影した。次に、前記断面写真における、厚み方向の中心部において、押出方向に長さ30mmの線分を引き、この線分と交わる全ての気泡の数を測定し、線分の長さ(すなわち30mm)を測定した気泡の数で割った値を押出方向における気泡径とした。10面それぞれで得られた気泡径の算術平均値を求め、この値を押出方向の平均気泡径(μm)とした。
(*2)単位時間当たりにおいて押出機に注入した発泡剤の質量
(*3)押出機に供給されたLDPE100質量部に対し用いられた発泡剤の量
(*4)押出機に注入された発泡剤100mol%におけるHCFO1233zdもしくはHFO1234zeの割合
2 供給口
3 発泡剤注入口
4 環状ダイ
5 マンドレル
6 カッター刃
7 筒状の発泡体
8 ポリエチレン系樹脂発泡シート
Claims (7)
- ポリエチレン系樹脂と物理発泡剤とを混練してなるポリエチレン系樹脂溶融物を環状ダイから押出して形成された筒状の発泡体を引取ることにより、平均厚み2mm以下、坪量10g/m2以上100g/m2以下、独立気泡率5%以上85%以下、押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比0.1以上0.6以下、幅方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比0.2以上0.8以下のポリエチレン系樹脂発泡シートを製造する方法であって、
前記物理発泡剤として、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む物理発泡剤を用い、
前記1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの配合量が、前記ポリエチレン系樹脂1kgあたり0.5mol以上3.0mol以下であることを特徴とするポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法。 - 前記ポリエチレン系樹脂が、低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項1に記載のポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
- 前記ポリエチレン系樹脂のメルトフローレイト(190℃、荷重2.16kg)が、2g/10min以上20g/10min以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
- 前記ポリエチレン系樹脂の190℃における溶融張力が、15mN以上300mN以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
- 前記ポリエチレン系樹脂発泡シートの見掛け密度が、20kg/m3以上300kg/m3以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリエチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
- ポリエチレン系樹脂と1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む物理発泡剤とを混練してなるポリエチレン系樹脂溶融物を押出し、発泡させてなる、平均厚み2mm以下、坪量10g/m2以上100g/m2以下、独立気泡率5%以上85%以下、押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比0.1以上0.6以下、幅方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比0.2以上0.8以下のポリエチレン系樹脂発泡シート。
- 請求項6に記載のポリエチレン系樹脂発泡シートがロール状に巻回されたロール状物。
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