JP5489258B2 - ポリエチレン系樹脂押出発泡体 - Google Patents

Description

本発明はポリエチレン系樹脂押出発泡体に関し、詳しくは電子製品、精密機器、回路基盤、シリコン半導体、ディスプレイ用ガラス基板などの電子精密機器の緩衝材、包装材として好適に使用可能なポリエチレン系樹脂押出発泡体およびその製造方法に関する。

従来、ポリオレフィン系樹脂押出発泡シートは、柔軟性及び緩衝性に富み、被包装物の損傷、傷つきを防止できることから、家電製品、ガラス器具、陶器等の包装材料として広く使用されてきた。更に、近年、薄型テレビの開発、需要拡大に伴いディスプレイ用ガラス基板の包装材料として使用されるようになったことにより、新たな技術課題が創出し、様々な技術改良が該発泡シートになされてきている。このような発泡シートとしては、例えば、特許文献１に記載されたガラス基板用間紙がある。

前記ディスプレイ用ガラス基板等の電子精密機器には、非常に高いレベルの表面非汚染性が要求される。しかし、該ガラス基板の包装材料として前記発泡シートを使用すると、発泡シート製造に使用される添加剤や原材料に起因するブリードアウト物質が発泡シート表面にブリードアウトすることがあり、該ブリードアウト物質が電子精密機器に転写されて、電子精密機器表面を汚染してしまう虞がある。また、発泡シートは静電気を蓄えて帯電し易いため、空気中の塵や埃を発泡シート表面に引き寄せてしまう性質があり、発泡シートにて電子精密機器を包装すると、その引き寄せられた塵や埃も電子精密機器に転写されて、電子精密機器表面を汚染してしまう虞がある。

一方、電子精密機器の場合、其の表面非汚染性を高めるために、発泡シート等の包装材料を取り外した後の表面洗浄工程は欠かすことはできず、該表面を水で洗浄したり、水を含有するシートで拭くことにより、付着した塵、埃、ブリードアウト物質などの異物を除去することが行われている。従って、電子精密機器に前記異物が付着しても、水で洗浄等するだけで除去できれば、電子精密機器の表面非汚染性を保つことができる。ところが、異物の種類、洗浄方法によっては、異物の除去が十分できない場合もあり、そのことが後工程での問題発生に繋がり、或いは製品不良の原因となり、電子精密機器等の表面非汚染性の課題は十分な解決をみていない。

特開２００７−２６２４０９号公報

本発明は、電子製品、精密機器、回路基盤、シリコン半導体、ディスプレイ用ガラス基板などの精密電子機器の包装材料として好適なものであって、精密電子機器に異物が転写しても水洗いや、水を含んだ布で拭う等の精密電子機器表面の汚染物質洗浄時に優れた洗浄性能を付与することができる、ポリエチレン系樹脂押出発泡体を提供することを目的とする。

本発明者等は、下記の親水親油バランス（ＨＬＢ値）の親水性化合物をポリエチレン系樹脂発泡体に含有させると、該発泡体により包装された精密電子機器表面への異物の転写量は多くなるものの、後工程で欠かせない洗浄工程において、精密電子機器に対する水等による洗浄性が向上し、電子精密機器に従来の簡易な洗浄ではおとし難い異物が転写しても、水等で洗浄するだけで容易に除去できることを見出し、本発明に到達した。

本発明によれば、以下に示すポリエチレン系樹脂発泡体およびその製造方法が提供される。
〔１〕 親水性化合物と気泡調整剤と物理発泡剤を含む、ポリエチレン系樹脂を主成分とする溶融混練物を押出発泡してなる押出発泡体であって、該親水性化合物の親水親油バランス（ＨＬＢ値）が１１．９〜２０であり、該親水性化合物が押出発泡体中に該発泡体を構成しているポリエチレン系樹脂１００重量部に対して０．５〜１０重量部の割合で添加されており、該発泡体の見掛け密度が１０ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ未満であり、独立気泡率が３０〜８０％であり、押出方向および幅方向の平均気泡径が共に０．２〜０．８ｍｍであることを特徴とするポリエチレン系樹脂押出発泡体。
〔２〕 前記親水性化合物がポリアルキレンオキサイドおよびポリアルキレンオキサイド系界面活性剤から選択される１以上の化合物であることを特徴とする前記〔１〕に記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。
〔３〕 前記親水性化合物が温度２０℃で液状であることを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。
〔４〕 前記親水性化合物の数平均分子量が１０００以下であることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。
〔５〕 前記親水性化合物がポリエチレンオキサイドであることを特徴とする前記〔３〕又は〔４〕に記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。

本発明のポリエチレン系樹脂押出発泡体は、前記親水親油バランス（ＨＬＢ値）の親水性化合物が特定量添加されているので、発泡体から塵、埃、ブリードアウト物質などの異物が、電子製品、精密機器、回路基盤、シリコン半導体、ディスプレイ用ガラス基板などの電子精密機器表面に転写された場合であっても、異物と共に該化合物が電子精密機器表面に転写されることにより、電子精密機器を水で洗浄したり、水を含有するシートで拭くなどの簡易な洗浄だけで、異物を該化合物と共に容易に除去することができる。特に電子精密機器表面に転写した場合に、厳密な洗浄を必要とするナトリウムイオン等の金属イオンやオリゴマー物質などの洗浄が困難な異物が、発泡体から電子精密機器表面に転写するようなことがあっても、該化合物が存在すると簡易な洗浄により電子精密機器表面から容易に除去することができる。

以下、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体について詳細に説明する。
本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体(以下、単に発泡体ともいう。)は、ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂とする発泡体である。

本発明における発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂は、オレフィン成分単位が５０モル％以上の樹脂である。該ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂は、表面硬度が低く柔軟性に優れ、被包装体の表面保護に優れることから好ましく用いられ、特にポリエチレン系樹脂が、より柔軟性に優れ、被包装体の表面保護性により優れているので本発明においてはポリオレフィン系樹脂としてポリエチレン系樹脂が選択される。

前記ポリエチレン系樹脂としては、例えば、エチレン成分単位が５０モル％以上の樹脂が挙げられ、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−４−メチルペンテン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、さらにそれらの２種以上の混合物等が挙げられる。

これらのポリエチレン系樹脂の中でも、密度が９３５ｇ／Ｌ以下のポリエチレン系樹脂を主成分とするものが選択される。具体的には、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等を用いることが好ましく、発泡性が良好な低密度ポリエチレンがより好ましい。
尚、密度が９３５ｇ／Ｌ以下のポリエチレン系樹脂を「主成分」とするとは、該ポリエチレン樹脂の含有量が発泡体の全重量の５０重量％以上であることをいう。また、ポリエチレン系樹脂の密度の下限は概ね８９０ｇ／Ｌである。

また、前記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、またはプロピレンと共重合可能な他のオレフィン等の成分との共重合体が挙げられる。プロピレンと共重合可能な他のオレフィンとしては、例えば、エチレンや、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセンなどの炭素数４〜１０のα−オレフィンが例示される。また上記共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体等であってもよく、さらに二元共重合体のみならず三元共重合体であってもよい。なお、上記共重合体中のプロピレンと共重合可能な他の成分は、２５重量％以下、特に１５重量％以下の割合で含有されていることが好ましい。なお、該共重合可能な他の成分の含有量の下限値としては共重合体を選択する理由等を勘案して概ね０．３重量％である。また、これらのポリプロピレン系樹脂は、２種以上を混合して用いることができる。

また、上記ポリオレフィン系樹脂の融点は概ね１００〜１７０℃である。該ポリオレフィン系樹脂の融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７に準拠する方法により測定することができる。即ちＪＩＳ Ｋ７１２１−１９８７における試験片の状態調節(２)の条件(但し、冷却速度は１０℃／分)により前処理を行い、１０℃／分にて昇温することにより融解ピークを得る。そして得られた融解ピークの頂点の温度を融点とする。尚、融解ピークが２つ以上現れる場合には、主融解ピーク（最も面積の大きいピーク）の頂点の温度とする。尚、最も大きな面積を有するピークのピーク面積に対して８０％以上のピーク面積を有するピークが他に存在する場合には、該ピークの頂点温度と最も面積の大きいピークの頂点の温度との相加平均値を融点として採用する。

本発明におけるポリオレフィン系樹脂には、本発明の発泡体の目的及び効果を阻害しない範囲で、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、エチレンプロピレンゴム等のエラストマー、ポリブテン等のブテン系樹脂等を添加することができる。その場合の添加量は４０重量％以下が好ましく、２５重量％以下がより好ましく、１０重量％以下が特に好ましい。

また、ポリオレフィン系樹脂には、本発明の目的効果を阻害しない範囲において、例えば、造核剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤、難燃剤等の機能性添加剤、無機充填剤等を含有していても良い。

本発明の発泡体は押出発泡体であり、シート状の押出発泡体の厚みが薄すぎると、電子精密機器に対する緩衝性、表面保護性が不十分になり、厚みが厚すぎると電子精密機器の積載量が損なわれる。このような観点から、シート状の押出発泡体の厚みは、０．２〜２ｍｍ、更に０．３〜１．０ｍｍ、特に０．３〜０．７ｍｍが好ましい。

本発明の発泡体は押出発泡体であり、見掛け密度は１０ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ未満、好ましくは１５ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ未満である。発泡体の見掛け密度が高すぎると表面保護性が低下する虞があり。一方、該見掛け密度が低すぎると発泡体に所望される保形性やシート状物の垂れ下がりに関連するコシの強さが低下する虞がある。なお、上記表面保護性の観点から発泡シートの見掛け密度は１００ｇ／Ｌ未満である。また、コシの強い発泡シートは片持ち梁で支持した際の垂れ下がりが小さいものであり、このような観点から、該見掛け密度は２０ｇ／Ｌ以上が好ましく、より好ましくは３０ｇ／Ｌ以上、更に好ましくは４０ｇ／Ｌ以上である。

なお、上記押出発泡体の厚みは、押出発泡体の全幅に亘って幅方向に１ｃｍ間隔で測定される発泡体の厚み（ｍｍ）の算術平均値である。例えば、株式会社山文電気製オフライン厚み測定機ＴＯＦ−４Ｒを使用して、押出発泡体全幅について１ｃｍ間隔で厚みの測定を行い、各測定値を算術平均することにより、求めることができる。

本発明の発泡体の見掛け密度は、発泡体から切り出した試験片の重量（ｇ）を該試験片の外形寸法より求められる体積（ｃｍ^３）で除した値を単位換算
(ｇ／Ｌ)して求められる。

また、本発明の発泡体がシート状の押出発泡体の場合、その坪量は１０〜８０ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは１２〜６０ｇ／ｍ^２、更に好ましくは１５〜５０ｇ／ｍ^２である。該坪量が１０ｇ／ｍ^２以上であればコシの強さが確保され、８０ｇ／ｍ^２以下であれば、表面保護性が確保され、過大なコストアップに繋がることもない。

また、本発明の発泡体が押出発泡体の場合、その独立気泡率は、発泡体の柔軟性、被包装物の表面保護性、適切な滑り性などの観点から３０〜８０％であり、更に３０〜６０％が好ましい。

本発明の発泡体の独立気泡率は、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０の手順Ｃに従って、東芝ベックマン株式会社の空気比較式比重計９３０型を使用して測定（発泡体から２５ｍｍ×２５ｍｍ×２０ｍｍに切断したカットサンプルをサンプルカップ内に収容して測定する。なお、発泡体が薄すぎて前記サイズのカットサンプルを切り出すことができない場合には、２５ｍｍ×２５ｍｍ×発泡体厚みのサンプルを複数枚切り出し、積み重ねることにより、２５ｍｍ×２５ｍｍ×約２０ｍｍの測定用カットサンプルとする。）された発泡体（カットサンプル）の真の体積Ｖｘを用い、下記（１）式により独立気泡率Ｓ（％）を計算する。

Ｓ（％）＝（Ｖｘ−Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／ρ） （１）

Ｖｘ：上記方法で測定されたカットサンプルの真の体積（ｃｍ³）であり、カットサンプルを構成する樹脂の容積と、カットサンプル内の独立気泡部分の気泡全容積との和に相当する。
Ｖａ：測定に使用されたカットサンプルの外寸から計算されたカットサンプルの見掛け上の体積（ｃｍ³）。
Ｗ：測定に使用されたカットサンプル全重量（ｇ）。
ρ：発泡体を脱泡して求められる樹脂組成物の密度（ｇ／ｃｍ³）

また、本発明の発泡体が押出発泡体の場合、その平均気泡径は、発泡体の引張等の機械的物性、外観、表面平滑性、被包装物の表面保護性などの観点から押出方向および幅方向の平均気泡径が共に０．２〜０．８ｍｍであり、更に０．３〜０．７ｍｍが好ましい。

本発明の発泡体の平均気泡径は、発泡体を、幅方向、及び幅方向と直交する押出方向断面に基づき測定される。具体的には、発泡体の幅方向断面拡大写真に発泡体の厚みを２等分する長さの中心線を引き、該線分と交わる気泡数（ｎ）を求める。線分の長さと求められた気泡数（ｎ）に基づき、幅方向の気泡径の平均値を線分の長さ／（ｎ−１）の計算式により求める。同様の操作を発泡体の他の幅方向断面において繰り返して計５箇所の幅方向の気泡径の平均値を求め、これらの算術平均値を本発明における幅方向の平均気泡径とする。また、発泡体の押出方向断面拡大写真に基づき測定する以外は、幅方向の平均気泡径の測定方法と同様にして求められる値を、本発明における押出方向の平均気泡径とする。

本発明の発泡シートには、親水親油バランス（ＨＬＢ値）１１．９〜２０の親水性化合物が発泡体を構成しているポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．５〜１０重量部の割合で添加されており、好ましくは１〜９重量部、より好ましくは２〜９重量部、更に好ましくは３〜８重量部、特に好ましくは５〜８重量部の割合で添加される。該親水性化合物は、ポリアルキレンオキサイド又はポリアルキレンオキサイド系界面活性剤から選択される１以上の化合物であることが好ましく、ポリエチレンオキサイドであることがより好ましい。

該親水性化合物の含有量が０．５重量部未満では、洗浄性が不十分であり、ディスプレイ用ガラス基板などの電子精密機器の表面に付着した汚染物を容易に除去することができない虞がある。一方、該含有量が１０重量部超では、添加量に見合う洗浄性が発現しなくなる。また、押出発泡により発泡体を製造する場合、独立気泡率や発泡倍率が低下して、緩衝材、包装材として用いることができる発泡体を得ることができない虞がある。

ＨＬＢ値が小さすぎると、洗浄性が不十分であり、ディスプレイ用ガラス基板などの電子精密機器の表面に付着した汚染物を容易に除去することができない虞がある。かかる観点から、ＨＬＢ値は１５以上がより好ましい。

本発明においてＨＬＢ値は、その親水性化合物の型に応じ、下記の通り、周知の方法であるアトラス法、またはグリフィン法で求められる。なお、親水性化合物が複数成分からなる場合には、各々の成分のＨＬＢ値の加重平均値を本発明におけるＨＬＢ値とする。
アトラス法（親水性化合物の型がエステル系の界面活性剤の場合）
ＨＬＢ＝２０（１−Ｓ／Ａ）
Ｓ：けん化価 Ａ：親水性化合物を構成する脂肪酸の酸価
グリフィン法（親水性化合物の型がエステル系の界面活性剤以外の場合）
ＨＬＢ＝２０×親水基部分の分子量／親水性化合物全体の分子量

前記ポリアルキレンオキサイドを構成するアルキレンオキサイドとしては、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド（エチレングリコール）、プロピレンオキサイド（プロピレングリコール）、１，２−ブチレンオキサイド、１，４−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、１，３−ブチレンオキサイド、ブチレンオキサイド（ブチレングリコール）、ペンチルオキサイド（ペンチルグリコール）、ヘキシルオキサイド（ヘキシルグリコール）等が挙げられる。ポリアルキレンオキサイドとしては、２種以上のアルキレンオキサイドが併用されているものでもよい。
ポリアルキレンオキサイドの中では、入手しやすく、取扱いやすいことから、ポリエチレンオキサイド（ポリエチレングリコール）が好ましい。

ポリアルキレンオキサイド系界面活性剤としては、前記ポリアルキレンオキサイドを始めとして、アルキレンオキサイド付加型非イオン界面活性剤が好ましく用いられ、その具体例としては、オキシアルキレンアルキルエ−テル（例えば、オクチルアルコールエチレンオキサイド付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物、ステアリルアルコールエチレンオキサイド付加物、オレイルアルコールエチレンオキサイド付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック付加物など）；ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル（例えば、ステアリル酸エチレンオキサイド付加物、ラウリル酸エチレンオキサイド付加物など）；ポリオキシアルキレン多価アルコ−ル高級脂肪酸エステル（例えば、ポリエチレングリコールのラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコールのオレイン酸ジエステル、ポリエチレングリコールのステアリン酸ジエステルなど）；ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエ−テル（例えば、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物、ノニルフェノールエチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック付加物、オクチルフェノールエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、ジノニルフェノールエチレンオキサイド付加物、スチレン化フェノールエチレンオキサイド付加物など）；ポリオキシアルキレンアルキルアミノエ−テルおよび（例えば、ラウリルアミンエチレンオキサイド付加物，ステアリルアミンエチレンオキサイド付加物など）；ポリオキシアルキレンアルキルアルカノ−ルアミド（例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのエチレンオキサイド付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのエチレンオキサイド付加物、ジヒドロキシエチルラウリン酸アミドのエチレンオキサイド付加物など）が挙げられる。

本発明におけるポリアルキレンオキサイドやポリアルキレンオキサイド系界面活性剤は、温度２０℃で液状であることが好ましい。２０℃で固体のポリアルキレンオキサイド等もオリゴマーや金属イオンを水で除去する際に優れた洗浄性を発揮することができるが、２０℃で液状のポリアルキレンオキサイド等は、発泡体からよりブリードアウトしやすく、より水等に溶けやすいことから、水等での洗浄が難しいオリゴマーや金属イオン等の異物に対してより優れた洗浄性を発揮することができる。かかる観点から、１０℃で液状であることがより好ましく、０℃で液状であることが更に好ましく、−１０℃で液状であることが更に好ましく、−２０℃で液状であることが特に好ましい。

同様の理由から、ポリアルキレンオキサイドやポリアルキレンオキサイド系界面活性剤の数平均分子量は１０００以下、更に６００以下が好ましい。また、其の下限は、概ね１５０である。

なお、ポリアルキレンオキサイドの数平均分子量は、水酸基価から算出される周知の方法で求められる。また、ポリアルキレンオキサイド等の数平均分子量が該水酸基価から算出することが難しい場合には、高温ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いる方法にて求められる。

次に、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法について、好ましい具体例として挙げられるシート状ポリオレフィン系樹脂押出発泡体（以下、押出発泡シートという。）を例にして説明する。
本発明における押出発泡シートは、ポリオレフィン系樹脂に気泡調整剤、親水性化合物を配合して押出機内で溶融混練し、該溶融混練物に物理発泡剤を圧入し、混練したのち、押出機出口部に付設された円環状ダイから円筒状に押出発泡し円柱状冷却装置の側面を通過させたのち切り開いてシート状とすることにより製造される。

前記親水性化合物は、液状のものであれば物理発泡剤と同様に圧入することができる。また固体状のものであれば、ポリオレフィン系樹脂を用いて濃度５〜２０重量％のマスターバッチを作製し、マスターバッチとして添加すればよい。

なお、本発明における押出発泡シートは、電子精密機器の包装シート、包装袋や間紙として使用されることが多く、その場合、コシの強さが要求される場合もあり、十分なコシの強さを有する良好な発泡体を得るためには、押出機先端に取付けられるダイの構造と使用するポリオレフィン系樹脂原料が重要である。

ダイの構造に関しては、ポリオレフィン系樹脂の発熱を極力抑える形状とすることが必要であり、樹脂流路の断面積が大きくなるように設計をする、樹脂流路の内面を鍍金処理するなどしてすべり性を向上させる等、周知の低発熱ダイの技術を採用することができる。発熱が大きい状況で得られる発泡体は、発泡体を構成している気泡が収縮して、気泡壁の張りがなくなってしまう。また発泡体表面に細かな裂けが発生する場合もある。この様な発泡体はコシの強さが低下する。

ポリオレフィン系樹脂原料は、溶融張力が３〜４０ｃＮ、メルトマスフローレイトが０．２〜１０ｇ／１０分のものを使用することが好ましい。

ポリオレフィン系樹脂の溶融張力が３ｃＮ未満、またはメルトマスフローレイトが１０ｇ／１０分を超える場合には、発泡性が低下し、目的の見掛け密度の発泡体が得られ難く、仮に得られたとしても発泡体の独立気泡率が極めて低く（１０％未満）、気泡扁平率も小さくなる虞がある。従って発泡体のコシの強さも低下し、電子精密機器の包装用資材としての取扱い難いものになる。また、発泡体幅方向の厚み精度にも悪影響を及ぼす可能性もあり、ガラス基板の間紙として使用される場合、厚み精度が悪いと、積み重ねて搬送する際の積載効率が低下する等の問題が発生する虞もあり、電子精密機器の包装用資材としての性能が低下する虞がある。一方、ポリオレフィン系樹脂の溶融張力が４０ｃＮを超える場合やメルトマスフローレイトが０．２ｇ／１０分未満の場合には、前述したようにダイ内での発熱が大きくなり、発泡体を構成している気泡が収縮して気泡壁に張りがなくなり、発泡体幅方向の厚み精度が低下する虞があり、発泡体表面に細かな裂けが発生する場合もある。よって、前述同様にコシの強さも低下し、電子精密機器の包装用資材として取扱いが困難になる虞がある。

前記溶融張力は、株式会社東洋精機製作所製のキャピログラフ１Ｄによって測定される。具体的には、シリンダー径９．５５ｍｍ、長さ３５０ｍｍのシリンダーと、ノズル径２．０９５ｍｍ、長さ８．０ｍｍのオリフィスを用い、シリンダー及びオリフィスの設定温度を、基材樹脂を構成しているポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合には２３０℃、ポリエチレン系樹脂の場合は１９０℃とし、試料の必要量を該シリンダー内に入れ、４分間放置してから、ピストン速度を１０ｍｍ／分として溶融樹脂をオリフィスから紐状に押出して、この紐状物を直径４５ｍｍの張力検出用プーリーに掛け、４分で引き取り速度が０ｍ／分から２００ｍ／分に達するように一定の増速で引取り速度を増加させながら引取りローラーで紐状物を引取って紐状物が破断した際の直前の張力の極大値を得る。ここで、引取り速度が０ｍ／分から２００ｍ／分に達するまでの時間を４分とした理由は、樹脂の熱劣化を抑えるとともに得られる値の再現性を高めるためである。上記操作を異なる試料を使用し、計１０回の測定を行い、１０回で得られた極大値の最も大きな値から順に３つの値と、極大値の最も小さな値から順に３つの値を除き、残った中間の４つの極大値を相加平均して得られた値を溶融張力（ｃＮ）とする。

但し、上記した方法で溶融張力の測定を行い、引取り速度が２００ｍ／分に達しても紐状物が切れない場合には、引取り速度を２００ｍ／分の一定速度にして得られる溶融張力（ｃＮ）の値を採用する。詳しくは、上記測定と同様にして、溶融樹脂をオリフィスから紐状に押出して、この紐状物を張力検出用プーリーに掛け、４分間で０ｍ／分から２００ｍ／分に達するように一定の増速で引取り速度を増加させながら引取りローラーを回転させ、回転速度が２００ｍ／分になるまで待つ。回転速度が２００ｍ／分に到達してから溶融張力のデータの取り込みを開始し、３０秒後にデータの取り込みを終了する。この３０秒の間に得られたテンション荷重曲線から得られたテンション最大値（Ｔｍａｘ）とテンション最小値（Ｔｍｉｎ）の平均値（Ｔａｖｅ）を本発明方法における溶融張力とする。
ここで、上記Ｔｍａｘとは、上記テンション荷重曲線において、検出されたピーク（山）値の合計値を検出された個数で除した値であり、上記Ｔｍｉｎとは、上記テンション荷重曲線において、検出されたディップ（谷）値の合計値を検出された個数で除した値である。
尚、当然のことながら上記測定において溶融樹脂をオリフィスから紐状に押出す際には該紐状物に、できるだけ気泡が入らないようにする。また、発泡体から測定試料を調整する場合、発泡体を真空オーブンにて加熱し脱泡したものを試料とし、その際の真空オーブンでの脱泡条件は、発泡体の基材樹脂を構成しているポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度、かつ減圧下とする。

前記メルトマスフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９に従って、基材樹脂を構成しているポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂の場合には条件コードＭを、ポリエチレン系樹脂の場合には条件コードＤを採用して測定される値である。

押出発泡体の基材樹脂として、溶融張力が３〜４０ｃＮ、メルトマスフローレイトが０．２〜１０ｇ／１０分のポリオレフィン系樹脂を用いると、気泡構造等の他の構成と相俟って、軽量性、厚み精度、外観に優れ、十分なコシの強さを有する発泡体となる。

前記物理発泡剤としては、例えば、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、ノルマルヘキサン、イソヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、塩化メチル、塩化エチル等の塩化炭化水素、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジフロロエタン等のフッ化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類、その他、ジメチルカーボネート、メタノール、エタノール等の有機系物理発泡剤、酸素、窒素、二酸化炭素、空気、水等の無機系物理発泡剤が挙げられる。これらの物理発泡剤は、２種以上を混合して使用することが可能である。これらのうち、ポリオレフィン系樹脂への溶解性、発泡性の観点から有機系物理発泡剤が好ましく、中でもノルマルブタン、イソブタン、又はこれらの混合物を主成分とするものが好適である。また、物理発泡剤ではないがアゾジカルボンアミド等の分解型発泡剤も使用することができる。

上記発泡剤の添加量は、発泡剤の種類、目的とする発泡体の見掛け密度に応じて調整する。具体的には、発泡剤としてイソブタン３０重量％とノルマルブタン７０重量％とのブタン混合物などの物理発泡剤を用いた場合、基材樹脂１００重量部当たり４〜３５重量部、好ましくは５〜３０重量部、より好ましくは６〜２５重量部である。

また、押出発泡体を製造する際には、前記押出機に供給されるポリオレフィン系樹脂中には、通常、気泡調整剤が添加される。気泡調整剤としては有機系のもの、無機系のもののいずれも使用することができる。無機系気泡調整剤としては、ホウ酸亜鉛、ホウ酸マグネシウム、硼砂等のホウ酸金属塩、塩化ナトリウム、水酸化アルミニウム、タルク、ゼオライト、シリカ、炭酸カルシウム、重炭酸ナトリウム等が挙げられる。また、有機系気泡調整剤としては、リン酸−２，２−メチレンビス（４，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カルシウム、安息香酸アルミニウム、ステアリン酸ナトリウム等が挙げられる。また、クエン酸と重炭酸ナトリウム、クエン酸のアルカリ塩と重炭酸ナトリウム等を組み合わせたもの等も気泡調整剤として用いることができる。これらの気泡調整剤は２種以上を混合して用いることができる。

上記気泡調整剤の添加量は、目的とする発泡体の気泡径に応じて調節され、通常、基材樹脂１００重量部当たり、０．２〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部、より好ましくは１〜３重量部である。

本発明のポリエチレン系樹脂押出発泡体は、前記押出発泡法により好適に製造されるものである。

上記の通り、本発明の発泡体は、電子製品、精密機器、回路基盤、シリコン半導体、ディスプレイ用ガラス基板などの電子精密機器の緩衝材、包装材として好適に使用できるものである。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下の実施例および比較例の押出発泡体に係る結果は、両者の対比によって本発明の有意性を開示するものであって、本発明の権利範囲が当該結果によって制限されるものではない。

実施例、比較例におけるポリオレフィン系樹脂として、以下に示すものを用いた。
（１）日本ユニカー株式会社製低密度ポリエチレン「ＮＵＣ８３２１」（溶融張力：６．８ｃＮ、密度：９２２ｇ／Ｌ、ＭＦＲ：２．４ｇ／１０分）

気泡調整剤としては、低密度ポリエチレン８０重量％に対してタルクを２０重量％配合してなる気泡調整剤マスターバッチを用いた。

発泡体製造用の装置として、直径１１５ｍｍと直径１５０ｍｍの２台の押出機からなるタンデム押出機を使用し、直径１５０ｍｍの押出機の出口にダイリップ径１９５ｍｍのダイを取り付け、冷却装置として直径８４０のマンドレルを用いた（ブローアップ比４．３）。

実施例１〜８ 比較例１〜５
表１に示すポリエチレン系樹脂と、親水性化合物と、気泡調整剤マスターバッチとを表１に示す配合で押出機に供給し、加熱混練し樹脂溶融物とした。該樹脂溶融物に物理発泡剤として表１に示す量のノルマルブタン７０重量％とイソブタン３０重量％の混合ブタンを押出機中へ圧入して発泡性樹脂溶融物とし、次いで表１に示す押出樹脂温度に冷却して発泡性溶融樹脂とし、該発泡性溶融樹脂を環状ダイから表１に示す吐出量で押出し、押出された筒状発泡体を冷却されたマンドレルに沿わせて、表１に引き引取速度で取りながら切開いて、押出発泡体を得た。

なお、親水性化合物は、液状のものは物理発泡剤と同様に直接圧入し添加し、固体状のものはマスターバッチを作製し、所定量添加した。

得られた発泡体の厚み、見掛け密度、坪量、独立気泡率、平均気泡径、洗浄性の評価を表２に示す。

表２における洗浄性の評価は次の通り行った。
＜洗浄性の評価方法＞
平均表面租度０．２μmの鏡面のステンレス板に硬質クロムメッキ処理した鋼板を、発泡シートで挟み、その上から５０ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけ、６０℃の雰囲気下に４８時間放置した。その後、鋼板を純水中に浸漬、洗浄した。洗浄乾燥後、鋼板表面に呼気を吹きかけ汚れ（曇り）具合を目視にて観察し以下の基準にて評価した。
◎：汚れ（曇り）が全くない。
○：汚れ（曇り）が僅かに点在する。
×：汚れ（曇り）が多数存在する。

Claims (5)

1. 親水性化合物と気泡調整剤と物理発泡剤を含む、ポリエチレン系樹脂を主成分とする溶融混練物を押出発泡してなる押出発泡体であって、該親水性化合物の親水親油バランス（ＨＬＢ値）が１１．９〜２０であり、該親水性化合物が押出発泡体中に該発泡体を構成しているポリエチレン系樹脂１００重量部に対して０．５〜１０重量部の割合で添加されており、該発泡体の見掛け密度が１０ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ未満であり、独立気泡率が３０〜８０％であり、押出方向および幅方向の平均気泡径が共に０．２〜０．８ｍｍであることを特徴とするポリエチレン系樹脂押出発泡体。
2. 前記親水性化合物がポリアルキレンオキサイドおよびポリアルキレンオキサイド系界面活性剤から選択される１以上の化合物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押出発泡体。
3. 前記親水性化合物が温度２０℃で液状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。
4. 前記親水性化合物の数平均分子量が１０００以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。
5. 前記親水性化合物がポリエチレンオキサイドであることを特徴とする請求項３又は４に記載のポリエチレン系樹脂押出発泡体。