JP2020138357A - 多層発泡シート - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、この界面活性剤タイプの帯電防止剤は分子量が低く、この帯電防止剤が被包装物に移行してしまうという問題を有していた。
[1]ポリエチレン系樹脂発泡層と、該発泡層の両面側に積層されたポリエチレン系樹脂層とを有する多層発泡シートにおいて、
該樹脂層は、多層発泡シートの最表面側に位置するポリエチレン系樹脂表面層と、表面層と発泡層との間に位置するポリエチレン系樹脂中間層とからなる多層構造を有し、
該表面層と該中間層とは共押出により積層されてなり、
該表面層は実質的に高分子型帯電防止剤を含まず、
該中間層は10〜30重量%の高分子型帯電防止剤を含み、
該中間層の1m2あたりの高分子型帯電防止剤の含有量Aが0.2〜2gであり、
該含有量A[g/m2]に対する表面層の坪量B[g/m2]の比(B/A)が1〜30である、多層発泡シート。
[2]前記表面層の坪量Bが0.5〜10g/m2である、前記1に記載の多層発泡シート。
[3]前記中間層の坪量Cが1〜10g/m2である、前記1又は2に記載の多層発泡シート。
[4]前記多層発泡シートの表面抵抗率が1×1013Ω以下である、前記1〜3のいずれかに記載の多層発泡シート。
[5]前記表面層を形成するポリエチレン系樹脂が直鎖状低密度ポリエチレンである、前記1〜4のいずれかに記載の多層発泡シート。
[6]前記中間層を形成するポリエチレン系樹脂が直鎖状低密度ポリエチレンである、前記5に記載の多層発泡シート。
本発明の多層発泡シートは、ポリエチレン系樹脂発泡層(以下、単に発泡層ともいう。)と、該発泡層の両面側に積層されたポリエチレン系樹脂層(以下、単に樹脂層ともいう。)とを有する。該樹脂層は、多層発泡シートの最表面側に位置するポリエチレン系樹脂表面層(以下、単に表面層ともいう。)と、表面層と発泡層との間に位置するポリエチレン系樹脂中間層(以下、単に中間層ともいう。)とからなる多層構造を有するものである。本発明の多層発泡シート1は、例えば図1に示すように、中央の発泡層2の両面に中間層3が積層され、両方の中間層3の外側に表面層4がそれぞれ積層されており、5層からなる多層構造を有している。なお、発泡層2と樹脂層5との間に、さらに樹脂層5とは別の他の樹脂層(図示せず)を有していてもよい。
図1において、1は多層発泡シートを、2は発泡層を、3は中間層を、4は表面層、5は樹脂層をそれぞれ示す。
高分子型帯電防止剤としては、ポリエーテル、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルとポリオレフィンとのブロック共重合体、アイオノマー樹脂などがある。
前記ブロック共重合体は、ポリオレフィンのブロックとポリエーテルのブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、イミド結合などの結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有するものが挙げられる。
前記アイオノマー樹脂とは、エチレンと、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などのカルボン酸との共重合体の金属塩架橋物であり、この金属塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、典型金属塩、または遷移金属塩等が挙げられ、これらの中でもカリウム塩を含むカリウムアイオノマーが好ましい。
このような高分子型帯電防止剤の具体例としては、例えば、ポリエーテルとポリオレフィンとのブロック共重合体として三洋化成工業株式会社製「ペレスタット300」、「ペレスタット230」、「ペレスタットHC250」、「ペレクトロンPVH」、「ペレクトロンPVL」、「ペレクトロンHS」、「ぺレクトロンLMP」など、アイオノマー樹脂として三井・デュポンポリケミカル株式会社製「エンティラSD100」、「エンティラMK400」などの商品名で市販されているものが挙げられる。
該高分子型帯電防止剤の含有量(濃度)が少なすぎると、中間層中で高分子型帯電防止剤の導電ネットワーク構造が形成されず、多層発泡シートの帯電防止性能が発現しないおそれがある。かかる観点から、該含有量の下限は好ましくは12重量%である。一方、該含有量の上限は好ましくは25重量%、より好ましくは20重量%である。
なお、該含有量Aは、中間層3の片面当たりの値である。
なお、本明細書において、前記樹脂層の坪量(表面層と中間層との合計坪量)、表面層の坪量B、中間層の坪量Cは、発泡層の両面に積層されている各層のうち、片面側の坪量である。
なお、表面抵抗率の下限は、特に限定されないが、おおむね1×107Ωである。
該多層発泡シートの見掛け密度が上記範囲であると、強度等の機械的物性と軽量性と緩衝性とのバランスに優れた多層発泡シートとなる。かかる観点から該見掛け密度の下限はより好ましくは30kg/m3、さらに好ましくは40kg/m3、特に好ましくは50kg/m3である。一方、該見掛け密度の上限は、より好ましくは200kg/m3、さらに好ましくは170kg/m3、特に好ましく150kg/m3以下である。
まず、多層発泡シートから、その幅方向に沿って、シート全幅[mm]×100mmの矩形状の試験片を切り出し、試験片の厚みを幅方向の一方の端部から他方の端部まで等間隔に1cmごとに測定し、得られた値の算術平均値を多層発泡シート全体の厚みとする。次に、該試験片の重量[g]を測定し、その重量を試験片の面積(具体的には、シート全幅[mm]×100mm)で除し、単位換算して多層発泡シートの坪量[g/m2]を求める。さらに、坪量を先に求めた多層発泡シート全体の厚みで除し、単位換算して多層発泡シートの見掛け密度[kg/m3]を求める。
表面層、中間層が無機充填剤等の添加剤を含有している場合は、樹脂組成物の密度は、添加剤を含む密度である。
中間層の坪量[g/m2]=〔X/(1000×L×W)〕・・・(1)
表面層の坪量[g/m2]=〔Y/(1000×L×W)〕・・・(2)
公知の方法で、本発明の多層発泡シートを製造することができる。その代表的な方法としては、例えば、共押出用ダイ内で、発泡層形成用溶融樹脂の両面に中間層形成用溶融樹脂及び表面層形成用溶融樹脂を、この順で積層し、これらを共押出するとともに、発泡層形成用溶融樹脂を発泡させて、多層発泡シートを製造する方法が好ましく挙げられる。但し、中間層形成用溶融樹脂と表面層形成用溶融樹脂とを共押出用ダイを用いて積層し、これらを共押出して作成した多層構造の樹脂層を、別工程で作製された発泡シート(発泡層)の両面に中間層を発泡シート側に向けて積層することによっても、多層発泡シートを製造することもできる。
まず、前記ポリエチレン系樹脂Aと、必要に応じて添加される気泡調整剤などの添加剤とを発泡層形成用押出機に供給し、加熱混練してから、押出機内に物理発泡剤を圧入し、さらに混練して発泡層形成用樹脂溶融物とする。同時に、前記ポリエチレン系樹脂Bと、前記高分子型帯電防止剤などを中間層形成用押出機に供給し、加熱混練して中間層形成用樹脂溶融物とする。さらに同時に、前記ポリエチレン系樹脂Cなどを表面層形成用押出機に供給し、加熱混練して表面層形成用樹脂溶融物とする。
得られた、該発泡層形成用樹脂溶融物と該中間層形成用樹脂溶融物と該表面層形成用樹脂溶融物とを共押出用環状ダイに導入し、大気中に押出発泡させて、筒状発泡体を得る。該筒状発泡体をマンドレル等の拡幅装置に沿わせて引取りながら、切り開くことにより多層発泡シートが得られる。
なお、気泡調整剤の添加量は、基材樹脂100重量部当たり好ましくは0.01〜3重量部、より好ましくは0.03〜1重量部である。
(1)略称「LDPE1」:NUC株式会社製低密度ポリエチレン「NUC8009」(密度917kg/m3、MFR9.0g/10分、融点107℃)
(2)略称「LLDPE1」:東ソー株式会社製直鎖状低密度ポリエチレン「ニポロン−L M55」(密度920kg/m3、MFR8.0g/10分、融点118℃)
(3)略称「LLDPE2」:株式会社プライムポリマー製直鎖状低密度ポリエチレン「ウルトゼックス 25100J」(密度924kg/m3、MFR10.0g/10分、融点120℃)
略称「ASP」:三洋化成工業株式会社製ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体「ペレクトロンLMP」(MFR17g/10分、融点117℃、表面抵抗率:2.0×107Ω)
以下の押出機とダイを備えた多層発泡シート製造装置を用いた。
発泡層形成用押出機:バレル内径90mmの第一押出機とバレル内径120mmの第二押出機2台の押出機が直列に接続されたタンデム押出機
中間層形成用押出機:バレル内径50mmの押出機(第三押出機)
表面層形成用押出機:内径40mmの押出機(第四押出機)
ダイ:出口直径94mmの共押出用環状ダイ
表1に示す種類、配合量のポリエチレン系樹脂Aと、ポリエチレン系樹脂A100重量部に対して1重量部の気泡調整剤とを第一押出機に供給し、これらを約200℃で混錬した後、物理発泡剤として表に示す量の混合ブタン(ノルマルブタン/イソブタン=65重量%/35重量%)を圧入して、さらに混錬した。この混錬物を第二押出機にて表2に示す樹脂温度に調整して発泡層形成用樹脂溶融物を得た。
同時に、表1に示す種類、量のポリエチレン系樹脂B及び表1に示す量の高分子型帯電防止剤を第三押出機に供給し、これらを約200℃で混錬した後、揮発性可塑剤として表2に示す量の混合ブタン(ノルマルブタン/イソブタン=65重量%/35重量%)を圧入して、さらに混錬し、表2に示す樹脂温度に調整して中間層形成用樹脂溶融物を得た。
さらに同時に、表1に示す種類のポリエチレン系樹脂Cを第四押出機に供給し、これを約200℃で混錬した後、揮発性可塑剤として表1に示す量の混合ブタン(ノルマルブタン/イソブタン=35重量%/65重量%)を圧入して、さらに混錬し、表2に示す樹脂温度に調整して表面層形成用樹脂溶融物を得た。
表1に示す種類、量のポリエチレン系樹脂Aと、ポリエチレン系樹脂A100重量部に対して1重量部の気泡調整剤とを第一押出機に供給し、これらを約200℃で混錬した後、物理発泡剤として表1に示す量の混合ブタン(ノルマルブタン/イソブタン=65重量%/35重量%)を圧入して、さらに混錬した。この混錬物を第二押出機にて表2に示す樹脂温度に調整して発泡層形成用樹脂溶融物を得た。
同時に、表1に示す種類、量のポリエチレン系樹脂B及び表1に示す量の高分子型帯電防止剤を第三押出機に供給し、表1に示す種類、量のポリエチレン系樹脂及び高分子型帯電防止剤を第三押出機に供給し、これらを約200℃で混錬した後、揮発性可塑剤として表に示す量の混合ブタン(ノルマルブタン/イソブタン=65重量%/35重量%)を圧入して、さらに混錬し、表に示す樹脂温度に調整して中間層形成用樹脂溶融物を得た。
LDPE1を用いて厚み25μmのフィルムを作製した。このフィルムを比較例1で得た多層発泡シートの両面にそれぞれ熱ラミネートして、3種5層の多層発泡シートを得た。
中間層に高分子型帯電防止剤を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして多層発泡シートを得た。
(1)多層発泡シートの見掛け密度、坪量、全体厚み
まず、多層発泡シートから、その幅方向に沿って、シート全幅[mm]×100mmの矩形状の試験片を5片切り出した。各試験片の厚みを多層発泡シートの幅方向に1cmごとに測定し、算術平均することにより、各試験片の厚み[mm]を求めた。各試験片の厚みの算術平均値を多層発泡シート全体の厚み[mm]とした。また、各試験片の重量を測定し、その重量を試験片の面積(具体的には、シート幅[mm]×100mm)で除し、単位換算して各試験片の坪量[g/m2]を求めた。各試験片の坪量の算術平均値を多層発泡シートの坪量[g/m2]とした。さらに、坪量を平均厚みで除し、単位換算して多層発泡シートの見掛け密度[kg/m3]を求めた
表面層と中間層の各々の吐出量から、表面層及び中間層の坪量を求めた。具体的には、まず、中間層の片面当たりの吐出量X[kg/時]、表面層の片面当たりの吐出量Y[kg/時]、多層発泡シートの幅W[m]、引取速度L[m/時]から下記式によりそれぞれの坪量[g/m2]を求めた。また、中間層と表面層との合計を樹脂層の坪量とした。多層発泡シートの一方の面側と他方の面側の表面層及び中間層の坪量が同一となる条件で、多層発泡シートを製造したため、表3中には、片面側のみの坪量を示した。
中間層の坪量[g/m2]=〔X/(1000×L×W)〕
表面層の坪量[g/m2]=〔Y/(1000×L×W)〕
多層発泡シートの幅方向中央部及び両端部付近から、縦100mm×横100mm×厚み:多層発泡シートの厚みのままの試験片を3片切り出した。JIS K6271−2001に準じて23℃、相対湿度50%の雰囲気下で試験片に500Vの電圧を印加し、印加1分後の試験片の表面抵抗率を測定した。なお、試験片の両面に対して表面抵抗率の測定を行ない(試験片3片×両面:計6回)、得られた測定値の算術平均値から表面抵抗率を求めた。測定装置として、タケダ理研工業株式会社製「TR8601」を用いた。
表面抵抗率の測定値に基づき、帯電防止性を以下の基準で評価した。
◎:表面抵抗率が、3.0×1012Ω以下
○:表面抵抗率が、3.0×1012Ωを超え、1.0×1013Ω以下
×:表面抵抗率が、1.0×1013を超える
移行性の試験として、ヘーズの測定と接触角の測定を行った。
被包装物として松浪ガラス工業株式会社製プレクリンスライドガラスを用いた。このガラスを10枚重ねてガラス積層体とし、日本電飾工業(株)社製の「NDH2000」を用いて、ガラス積層体の厚み方向(ガラス積層方向)に対するヘーズ(1)を測定した。それぞれのガラスにサンプル(実施例・比較例で得られた発泡シート)を3.8g/cm2の圧力で密着させつつ温度60℃、相対湿度90%の条件下で24時間静置した。その後、サンプルをガラスから取り除き、ガラスを10枚重ねて、ガラス積層体のヘーズ(2)を同様に測定した。ヘーズ(2)の値からヘーズ(1)の値を引き算してヘーズの変化量を求め(試験後のガラスヘーズ(%)−試験前のガラスヘーズ(%))、以下の基準で移行性を評価した。ヘーズの変化量が小さいほど、ガラスへの多層発泡シートの帯電防止剤に含まれる低分子量成分の移行が少ないことを意味する。
◎:ヘーズ変化量が1.5未満
〇:ヘーズ変化量が1.5以上2.0未満
△:ヘーズ変化量が2.0以上2.5未満
×:ヘーズ変化量が2.5以上
被包装物として松浪ガラス工業株式会社製プレクリンスライドガラスを用いた。JISR3257−1999に記載の静滴法に基づき、協和界面科学株式会社製接触角計DM500Rを用いてガラスの接触角(1)を測定した。ガラスにサンプル(実施例・比較例で得られた発泡シート)を3.8g/cm2の圧力で密着させつつ温度60℃下で24時間静置した。その後、サンプルをガラスから取り除き、サンプルを密着させた面の接触角(2)を接触角(1)と同様に測定した。接触角(2)の値から接触角(1)の値を引き算して接触角の変化量を求め(試験後のガラス接触角°−試験前のガラス接触角°)、以下の基準で移行性を評価した。接触角の変化量が小さいほど、ガラスへの多層発泡シートに含まれる低分子量成分の移行が少ないことを意味する。
◎:接触角の変化量が15°未満
〇:接触角の変化量が15°以上20°未満
△:接触角の変化量が20°以上25°未満
×:接触角の変化量が25°以上
2 発泡層
3 中間層
4 表面層
5 樹脂層
Claims (6)
- ポリエチレン系樹脂発泡層と、該発泡層の両面側に積層されたポリエチレン系樹脂層とを有する多層発泡シートにおいて、
該樹脂層は、多層発泡シートの最表面側に位置するポリエチレン系樹脂表面層と、表面層と発泡層との間に位置するポリエチレン系樹脂中間層とからなる多層構造を有し、
該表面層と該中間層とは共押出により積層されてなり、
該表面層は実質的に高分子型帯電防止剤を含まず、
該中間層は10〜30重量%の高分子型帯電防止剤を含み、
該中間層の1m2あたりの高分子型帯電防止剤の含有量Aが0.2〜2gであり、
該含有量A[g/m2]に対する表面層の坪量B[g/m2]の比(B/A)が1〜30である、多層発泡シート。
- 前記表面層の坪量Bが0.5〜10g/m2である、請求項1に記載の多層発泡シート。
- 前記中間層の坪量Cが1〜10g/m2である、請求項1又は2に記載の多層発泡シート。
- 前記多層発泡シートの表面抵抗率が1×1013Ω以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の多層発泡シート。
- 前記表面層を形成するポリエチレン系樹脂が直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項1〜4のいずれかに記載の多層発泡シート。
- 前記中間層を形成するポリエチレン系樹脂が直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項5に記載の多層発泡シート。
Priority Applications (6)
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