JP5459781B2 - 積層ポリエチレン樹脂発泡シート - Google Patents
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Description
[1] ポリエチレン樹脂発泡シートの少なくとも片面に高分子型帯電防止剤を含有するポリエチレン樹脂層を積層接着してなる、厚み0.2〜2.0mm、見かけ密度0.02〜0.1g/cm3の積層シートにおいて、
該積層シートが下記の条件(i)、(ii)および(iii)の少なくともいずれか一を満足することを特徴とする積層ポリエチレン樹脂発泡シート。
(i)ポリエチレン樹脂層の坪量が8g/m2以下であり、発泡シートの気泡膜厚みが10〜100μm、かつ厚み方向の平均気泡数が1.5個/mm以下である。
(ii)ポリエチレン樹脂層が、30〜90重量%の融点115℃超128℃以下且つ密度0.910〜0.970g/cm3のポリエチレン樹脂(a)と、0〜60重量%の融点115℃以下且つ密度0.890〜0.930g/cm3のポリエチレン樹脂(b)と、10〜50重量%の高分子型帯電防止剤(c)(但し、(a)+(b)+(c)=100重量%)とにより構成されている。
(iii)ポリエチレン樹脂発泡シートが、10〜50重量%の融点115℃超125℃以下且つ密度0.910〜0.940g/cm3のポリエチレン樹脂(d)と、50〜90重量%の融点115℃以下且つ密度0.890〜0.930g/cm3のポリエチレン樹脂(b)(但し、(d)+(b)=100重量%)とにより構成されている。
[2] 前記条件(i)と、前記条件(ii)および前記条件(iii)から選択される少なくとも1つの条件とを、同時に満足することを特徴とする前記1に記載の積層ポリエチレン樹脂発泡シート。
[3] 前記積層発泡シートの水洗後の印加電圧半減期が10秒以下であることを特徴とする前記1または2に記載の積層ポリエチレン樹脂発泡シート。
更に、ポリエチレン樹脂層は高分子型帯電防止剤を含有するが、ポリエチレン樹脂発泡シートには、実質的に高分子型帯電防止剤を含有させる必要がないことから、積層発泡シート全体としての高分子型帯電防止剤の含有量が少なくてすむので、安価に製造可能である。
しかも、本発明の積層発泡シートは、前記条件(i)、(ii)、(iii)の少なくともいずれかを満たすことにより、積層発泡シート同士、或は被包装体に対して付着しにくく、滑り性に優れることから、剥離帯電が発生し難く、梱包作業効率に優れるものである。
また、本発明の積層発泡シートは、前記条件(i)を満たすことにより、被包装物を包装した際の被包装物の視認性向上効果を兼ね備えることができる。
本発明の積層発泡シートは、ポリエチレン樹脂発泡シート(以下、単に発泡シートともいう。)の少なくとも片面に高分子型帯電防止剤を含有するポリエチレン樹脂層(以下、単に樹脂層ともいう。)が積層接着されてなる積層シートである。
該親水性樹脂としては、ポリエーテルジオール,ポリエーテルジアミン,及びこれらの変性物等のポリエーテル、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオールのセグメントを有するポリエーテルエステルアミド,ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオールのセグメントを有するポリエーテルアミドイミド,ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオールのセグメントを有するポリエーテルエステル、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジアミンのセグメントを有するポリエーテルアミド,ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオールまたはポリエーテルジアミンのセグメントを有するポリエーテルウレタン等のポリエーテル含有親水性樹脂、非イオン性分子鎖で隔てられた2〜80個、好ましくは3〜60個のカチオン性基を分子内に有するカチオン性ポリマー、及びスルホニル基を有するジカルボン酸とジオール又はポリエーテルとを必須構成単位とし、かつ分子内に2〜80個、好ましくは3〜60個のスルホニル基を有するアニオン性ポリマーが使用できる。
かかる観点から、該坪量は好ましくは8g/m2以下であり、更に好ましくは1〜6g/m2であり、特に好ましくは1.5〜5g/m2である。該坪量が前記範囲内であることが、必要以上に表面が滑らかになりすぎることや帯電防止性を発現する樹脂層が薄くなりすぎることを防ぐこととなり、積層発泡シートの被包装物に対する付着防止性や安定した帯電防止性の観点から好ましい。なお、本発明の目的、効果が達成される範囲内であれば、樹脂層は多少の厚みむらがあってもかまわない。
なお、樹脂層の基材樹脂の密度(g/cm3)は、基材樹脂を構成する各樹脂の密度に各樹脂の含有重量比率を乗じて算出される値の総和として求めることができる。
坪量[g/m2]=〔1000X/(L×W)〕・・・(1)
(i)ポリエチレン樹脂層の坪量が8g/m2以下であり、発泡シートの気泡膜厚みが10〜100μm、かつ厚み方向の平均気泡数が1.5個/mm以下である。
(ii)ポリエチレン樹脂層が、30〜90重量%の融点115℃超128℃以下且つ密度0.910〜0.970g/cm3のポリエチレン樹脂(a)と、0〜60重量%の融点115℃以下且つ密度0.890〜0.930g/cm3のポリエチレン樹脂(b)と、10〜50重量%の高分子型帯電防止剤(c)(但し、(a)+(b)+(c)=100重量%)とにより構成されている。
(iii)ポリエチレン樹脂発泡シートが、10〜50重量%の融点115℃超125℃以下且つ密度0.910〜0.940g/cm3のポリエチレン樹脂(d)と、50〜90重量%の融点115℃以下且つ密度0.890〜0.930g/cm3のポリエチレン樹脂(b)(但し、(d)+(b)=100重量%)とにより構成されている。
th(μm)=(0.46/ρp)ρf・D
但し、Dは発泡シートの平均気泡径(μm)であり、ρpは発泡シートの基材樹脂の密度(g/cm3)、ρfは発泡シートの見かけ密度(g/cm3)である。
D=3方向(厚み方向、幅方向および押出方向)の平均気泡弦長の算術平均値(μm)/0.616
また、発泡シートの基材樹脂の密度ρp(g/cm3)は、積層発泡シートの見かけ密度と発泡シートの厚みと、積層発泡シートの樹脂層の密度と厚みに基づき算出することができる。
また、発泡シートの見かけ密度ρf(g/cm3)は、積層発泡シートをヒートプレス装置により脱泡してソリッド化したサンプルの密度に積層発泡シートの厚みを乗じて単位換算することで求められる積層発泡シートの坪量から、樹脂層の密度に樹脂層の厚みを乗じて単位換算することで求められる樹脂層の坪量を引き算して、発泡シートの坪量を算出し、次いで積層発泡シートの厚みから前記樹脂層の厚みを引き算して得られる発泡シートの厚みにて発泡シートの坪量を除し、単位換算することにより求めることができる。
一方、発泡シートの平均気泡径は、発泡剤や気泡調整剤の種類や添加量、押出発泡時のダイ内圧力条件などにより調整可能である。例えば、発泡剤の種類と添加量を一定とした場合、押出発泡時のダイ内の圧力と気泡調整剤の添加量により、平均気泡径を調整できる。具体的には、発泡剤の種類と添加量が一定の条件下において、ダイ内の圧力を大きくする程及び/又は気泡調整剤量を多くする程、発泡シートの平均気泡径を小さくすることができる。
ポリエチレン樹脂(a)は剛性に優れることから、このようなポリエチレン樹脂(a)を含有する樹脂層は、剛性、耐熱性に富むものである。したがって、該(ii)を満たす積層発泡シートは帯電防止性に優れると共に、全体として十分な剛性を有することから、被包装体に被せる作業、引き剥がす作業が容易なものである。また、該(ii)を満たす積層発泡シートは全体として耐熱性も向上したものとなる。
したがって、前記(ii)を満たす積層発泡シートにおいては、積層シートを試料とするJIS K7122-1987に基づく一定の熱処理を行った後の融解熱の熱流束示差走査熱量測定により得られるDSC曲線において、図1に示すように主融解ピークの頂点の温度より高温側、且つ110℃以上の主融解ピーク領域に、ポリエチレン樹脂(a)に起因する張り出し部が現れる。なお、図1に見られる張り出し部の存在は、該DSC曲線を、DSC測定装置に付属しているソフト等で、二階微分することにより変曲点の存在を確認することによって判定することができる。
なお、発泡シートを構成するポリエチレン樹脂中にもポリエチレン樹脂(a)が含有されている場合には、前記DSC曲線において主融解ピークの頂点の温度より高温側且つ110℃以上の領域に現れる張り出し部を覆い隠して融解ピークが現れることもある。
前記ポリエチレン樹脂(a)としては、更に融点115℃超125℃以下且つ密度0.910〜0.940g/cm3のポリエチレン樹脂が好ましい。
前記ポリエチレン樹脂(b)としては、所謂、分岐状低密度ポリエチレンが例示される。
前記(iii)を満たす積層発泡シートは、発泡シートが、融点115℃超125℃以下且つ密度0.910〜0.940g/cm3のポリエチレン樹脂(d)を含有するものである。そして、積層発泡シート全体の樹脂組成は、発泡シート中に含まれるポリエチレン樹脂(d)に因る比較的多量のポリエチレン樹脂(d)を含有することとなる。
ポリエチレン樹脂(d)は剛性に優れることから、ポリエチレン樹脂(d)を含有する発泡シートは、剛性に富むものである。したがって、前記(iii)を満たす積層発泡シートは、全体として十分な剛性を有することから、被包装体に被せる作業、引き剥がす作業が容易なものであり、良好な発泡シートを製造することができるものである。
前記ポリエチレン樹脂(d)としては、所謂、直鎖状低密度ポリエチレンが例示される。
本発明の積層発泡シートの製造方法としては、樹脂層を形成する溶融樹脂と発泡シートを形成する溶融樹脂とをダイ内にて積層合流して押出発泡する共押出発泡法が好ましく採用される。該共押出発泡方法は、樹脂層の厚みを薄くできると共に、樹脂層と発泡シートとの間の接着力が高い積層発泡シートを得ることができるので好ましい。但し、本発明においては、発泡シートを押出発泡により製造し、樹脂層を押出ラミネーションにより発泡シートに積層する等、従来公知の方法を適用することもできる。
まず、図6に示すように、ポリエチレン樹脂(a)やポリエチレン樹脂(b)などからなるポリエチレン樹脂と、高分子型帯電防止剤(C)とを樹脂層形成用押出機11に供給し、加熱溶融し混練した後、必要に応じて揮発性可塑剤(E1)を添加し溶融混練してポリエチレン樹脂層形成用樹脂溶融物(F1)とする。同時にポリエチレン樹脂(b)や直鎖状ポリエチレン樹脂(d)などからなるポリエチレン樹脂と、必要に応じて添加される気泡調整剤などの添加剤(G)とを発泡シート形成用押出機12に供給し、加熱溶融し混練してから物理発泡剤(E2)を圧入し、さらに混練してポリエチレン樹脂発泡シート形成用樹脂溶融物(F2)とする。
さらに、揮発性可塑剤(E1)は、樹脂層形成用樹脂溶融物(F1)の積層発泡シートの樹脂層形成時における、発泡シートに追随する伸張性を向上させ(伸張性改善効果)、樹脂層(J)の厚みを均一に薄く形成する効果も有する。かかる観点から、揮発性可塑剤(E1)の添加量は、7重量部以上が好ましく、10重量部以上がより好ましい。
なお、気泡調整剤の添加量は、基材樹脂100重量部当たり0.01〜3重量部、好ましくは0.03〜1重量部である。前記(i)を満たす積層発泡シートを得るには、例えば、樹脂層の坪量の調整と共に、発泡シートの厚み、見掛け密度等を考慮しつつ、平均気泡径、厚み方向の平均気泡数が、前記(i)を満たすように気泡調整剤の添加量を調整すればよい。
高分子型帯電防止剤として、三洋化成工業株式会社製のポリエーテル−ポリプロピレンブロック共重合体を主成分とする「ぺレスタット300」(融点136℃、数平均分子量14000、密度990g/L)を用いた。
ポリエチレン樹脂発泡シート形成用の押出機(12)として、直径90mmの第一押出機と直径120mm第二押出機からなるタンデム押出機を用い、ポリエチレン樹脂層形成用の押出機(11)として直径50mm、L/D=50の第三押出機を用いた。更に、共押出用環状ダイに、第二押出機と第三押出機の夫々の出口を連結し、夫々の溶融樹脂を環状ダイ内で積層可能にした。
発泡シートを横40mm×縦76mmのサイズに切り出した。その後、切り出した発泡シートと板ガラスとを温度60℃、湿度50%RHの雰囲気下で130g/cm2荷重にて18時間圧着させた。前記条件にて板ガラスに圧着した発泡シートを100mm/min速度にて90°剥離試験にて剥離した時の荷重を測定した。測定は各積層発泡シートに対して6点で行い、測定値の算術平均値を剥離強度(gf/40mm)とした。
◎:0.7gf/40mm未満
○:0.7gf/40mm以上、1.3gf/40mm未満
△:1.3gf/40mm以上、1.9gf/40mm未満
×:1.9gf/40mm以上
◎:0.7未満
○:0.7以上、1.2未満
×:1.2以上
Claims (3)
- ポリエチレン樹脂発泡シートの少なくとも片面に高分子型帯電防止剤を含有するポリエチレン樹脂層を積層接着してなる、厚み0.2〜2.0mm、見かけ密度0.02〜0.1g/cm3の積層シートにおいて、
該積層シートが下記の条件(i)、(ii)および(iii)の少なくともいずれか一を満足することを特徴とする積層ポリエチレン樹脂発泡シート。
(i)ポリエチレン樹脂層の坪量が8g/m2以下であり、発泡シートの気泡膜厚みが10〜100μm、かつ厚み方向の平均気泡数が1.5個/mm以下である。
(ii)ポリエチレン樹脂層が、30〜90重量%の融点115℃超128℃以下且つ密度0.910〜0.970g/cm3のポリエチレン樹脂(a)と、0〜60重量%の融点115℃以下且つ密度0.890〜0.930g/cm3のポリエチレン樹脂(b)と、10〜50重量%の高分子型帯電防止剤(c)(但し、(a)+(b)+(c)=100重量%)とにより構成されている。
(iii)ポリエチレン樹脂発泡シートが、10〜50重量%の融点115℃超125℃以下且つ密度0.910〜0.940g/cm3のポリエチレン樹脂(d)と、50〜90重量%の融点115℃以下且つ密度0.890〜0.930g/cm3のポリエチレン樹脂(b)(但し、(d)+(b)=100重量%)とにより構成されている。 - 前記条件(i)と、前記条件(ii)および前記条件(iii)から選択される少なくとも1つの条件とを、同時に満足することを特徴とする請求項1に記載の積層ポリエチレン樹脂発泡シート。
- 前記積層発泡シートの水洗後の印加電圧半減期が10秒以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層ポリエチレン樹脂発泡シート。
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