JP5959986B2 - 積層体および包装資材 - Google Patents

Description

本発明は、ポリエチレンを主素材とする積層体およびその積層体を使用した包装資材に関する。

スポイラー、サイドモール、リアウインドウガーニッシュ等の塗装が施された自動車部品の外装品は、部品メーカで塗装され、その後、アセンブリメーカまで搬送され、車体に組み付けられる。これら外装品が搬送されるのに、外装品の意匠面に汚れ、傷等がつかないように、部品一つ一つに、各種梱包材で包装されている部品もある。

これら梱包材に用いられる包装資材のなかには、面材の片面に粘着剤が塗布されたものがあり、上記搬送される部品の周辺端部を部分的に被覆したり、一枚の包装資材で部品全体を覆ったりしている。上記粘着剤は、部品の意匠面に密着することもあり、部品に粘着し包装するが、剥離が容易な材料が選択されている。さらに、部品全体をエアーセル等の緩衝材で覆い、箱詰めされることもある。

そして、外装品の周縁端部を覆う包装資材と、部品全体を覆う包装資材では、その素材の構成が異なっている。またエアーセルは、ポリエチレン製が一般的で広く使用されている。具体的には、上記周辺端部を覆う包装資材では、クラフト紙に粘着剤が塗布されたものが使用されている。また、部品全体を覆う包装資材では、ポリエチレンのフィルム面材に緩衝層としてのポリプロピレン発泡体が積層され、さらに粘着層が上記緩衝層の片面に塗布されている。

そこで、アセンブリメーカで部品を組付ける際には、上記包装資材すべてが廃棄されるが、包装資材ごとに分別回収する必要がある。できれば、包装資材すべての素材を統一し、分別回収することなく、包装資材を一括して廃棄できることが求められている。特に、上記エアーセルの包装資材に占める割合が大きく、上記部品全体を覆う緩衝層を有する包装資材を、ポリエチレンを主体とした素材で構成すると、分別回収の手間を軽減できるものと思われる。

一方、上記包装資材に使用される粘着剤は、価格が安く、被着体の選択性が小さく、粘着力が極端に強くならないなどの利点から、天然ゴムがよく用いられる。
しかし、天然ゴム系粘着剤からなる粘着層と、ポリエチレンを主体とした素材とでは、相性が悪く、容易に剥離が生じてしまう。即ち、ポリエチレンの面材やフォームは、濡れ指数が低いため、粘着剤を弾いて塗工できないし、塗工できたとしても両者の相性が悪いので、密着性が悪く、容易に剥がれてしまう。

例えば、特許文献１では、液体及び気体を通さないフィルム層と、自己粘着性を有する粘着層とを接着層で積層してなる面材であって、フィルム層は、ポリエチレン等からなる層であり、自己粘着性を有する粘着層は、水素添加スチレンブタジエンゴム層、オレフィンエラストマー層等の合成ゴムからなる層である凍結防止面材が開示されているが、天然ゴムからなる粘着層は開示されていない。

特開２００７−２９０１９８号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ポリエチレンを主体とした素材からなり、適度な自己粘着性を有する粘着層を備えた積層体、および、その積層体から構成された包装資材を提供することにある。

上記課題を解決するために、ポリエチレン発泡体シート層と、そのポリエチレン発泡体シート層の一の面にポリエチレンフィルム層と、そのポリエチレン発泡体シート層の他の面に自己粘着性を有する粘着層と、を備える積層体であって、その粘着層は、天然ゴムに粘着助剤を配合して構成される粘着剤よりなり、その粘着剤には、天然ゴムおよび粘着助剤の１００重量部に対して、２０重量部を超えるポリオレフィン系エマルジョンが配合されることを特徴とする積層体が提供される。
これによれば、ポリエチレンを主体とした素材からなり、適度な自己粘着性を有する粘着層を備えた積層体を提供することができる。

さらに、ポリオレフィン系エマルジョンは、天然ゴムおよび粘着助剤の１００重量部に対して、３０重量部以上４０重量部以下であることを特徴としてもよい。
これによれば、良好な自己粘着力が得られる。

別の観点によれば、上記課題を解決するために、上記の積層体を含む包装資材が提供される。
これによれば、ポリエチレンを主体とした素材からなり、適度な自己粘着性を有する粘着層を備えた包装資材を提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ポリエチレンを主体とした素材からなり、適度な自己粘着性を有する粘着層を備えた積層体、および、その積層体から構成された包装資材を提供することができる。

本発明に係る積層体の断面図。 本発明に係る包装資材を使用した時の断面図。

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明におけるポリエチレンフィルム層は、公知のポリエチレンフィルムからなり、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖リニア低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、メタロセン触媒系リニア低密度ポリエチレン（ｍＬ−ＬＤＰＥ）などから構成されるフィルムであり、特に限定されない。また、Ｔ−ダイ法やインフレーション法など公知の製造方法により作製される。

本発明におけるポリエチレン発泡体シート層は、公知のポリエチレン発泡体シートから構成され、ポリエチレンペレットに発泡剤及び架橋剤と、必要に応じて多官能モノマー、着色剤及び／または充填剤を添加してなる混合物を所定の形状に成形した後、放射線の照射または発泡剤の分解温度以下の温度で加熱して架橋を行い、次に発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡することにより得られる。あるいは、上記架橋と発泡を同時に行い、発泡体を得てもよい。

上記のようにして得られるポリエチレン発泡体シートの発泡倍率は、２〜１００倍、好ましくは、１０〜３０倍の範囲が好ましい。厚みについては２〜１００ｍｍの範囲が好ましい。発泡倍率が２倍未満であったり、厚みが２ｍｍ未満であったりすると、柔軟性に劣り作業性、ハンドリング性が悪くなる。発泡倍率が１００倍を超えたり、厚みが１００ｍｍを超えたりすると、引張り強度等が低下するとともに、ロールに巻きつけた距離が短くなり量産性が低下する。また、シートが厚いと粘着剤の塗布加工時のシート送りが安定せず加工性が悪くなる。

上記ポリエチレン発泡体シートの気泡構造については、連続気泡が好ましく、発泡成形時に連続気泡となるよう配合調整された発泡体シート、もしくは、発泡成形後は独立気泡構造だが、成形後のシートをカレンダーロール等によりクラッシングして連続気泡としたものでもよい。連続気泡であることで、圧縮しやすくなることから、巻き取り性、作業性に優れる。

粘着層は、ベース樹脂となる天然ゴムラテックスに、粘着助剤として、タッキファイヤー（粘着付与剤）としてテルペン系樹脂、ロジンエステル系樹脂、石油系樹脂（脂肪族系、芳香族系）等を、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤を用い、溶剤としてトルエン等の有機溶剤を、配合して構成される粘着剤よりなる。

粘着剤は、自己粘着性を有する。なお、自己粘着性とは、同じ材料の粘着層を２つ重ね合わせ、軽く押圧することによって、２つが粘着したような外見を呈し、少々の引き剥し力や剪断的な力では離れなくなる現象をいう。

粘着剤は、ホモミキサータンク内で粘着助剤を仕込んだ後、４５００回転／分程度の速度で正／逆回転それぞれ３０分程度撹拌する。その後、所定量の天然ゴムラテックスを配合し、粘着剤を得る。

本発明に係る積層体は、上記ポリエチレン発泡体シート層と、上記ポリエチレン発泡体シート層の一の面に上記ポリエチレンフィルム層と、上記ポリエチレン発泡体シート層の他の面に自己粘着性を有する上記粘着層と、を備える積層体である。すなわち、ポリエチレンフィルム層、ポリエチレン発泡体シート層、粘着層の３層からなり、粘着層を内側にして折りたたむ場合、最外層にポリエチレンフィルム層、中間層にポリエチレン発泡体シート層、最内層に粘着層となる積層体である。これによれば、ポリエチレンを主体とした素材からなり、適度な自己粘着性を有する粘着層を備えた積層体を提供することができる。

図１は、本発明に係る実施例の積層体１の断面図である。積層体１は、中間層にポリエチレン発泡体シート層３を備え、ポリエチレン発泡体シート層３の一方の面（上面）にポリエチレンフィルム層２を、他方の面（下面）に粘着層４を備える。

なお、ポリエチレン発泡体シート層３とポリエチレンフィルム層２は、各種ラミネート工法などの公知の製造方法により作製される。具体的には、接着積層工法、火炎熔着工法等がある。その後、ポリエチレン発泡体シート層３側に粘着層４となる粘着剤が、公知の塗布方法により塗布されるが、特に限定されるものではない。具体的には、アプリケータ、バーコーター、ディスペンサー、ロールコータ等各種塗布装置が用いられる。

なお、粘着剤の添加物として、ポリオレフィン系エマルジョンを含むことが好ましい。ポリオレフィン系エマルジョンの添加部数は、ゴムラテックスに対して２５〜６０重量部、好ましくは、３０〜５０重量部である。この添加部数であると、適度な粘着力が得られるうえに、接合前の粘着面にべたつき感がなく、ホコリやチリを拾うことが少ない。ポリオレフィン系エマルジョンは、乳化剤や分散剤を使用して水中にポリオレフィン樹脂粒子を分散させたものである。水性分散体を用いることで、粘着層の厚みを薄くすることができ、柔軟な発泡体シートに追従しやすくなるためより好ましい。

ポリオレフィン系エマルジョンの製造方法は、公知の種々の方法により製造される。例えば、水性媒体中で乳化剤存在下乳化重合して製造してもよいし、溶融樹脂および水性媒体を剪断力存在下で攪拌混合して製造してもよい。市販のポリオレフィン系エマルジョンの具体例として、例えば三井化学株式会社製のケミパールＡ１００、Ｖ１００、Ｖ２００、Ｖ３００、Ｗ１００、Ｗ２００、Ｓ１００、Ｓ６５０、Ｓ７５Ｎ等、東邦化学工業株式会社製のハイテックＳ３１２１、Ｓ８５１２等を挙げることができる。

また、上記ポリオレフィン系エマルジョンは、より具体的には、エチレン系ワックスエマルジョンまたは変性オレフィン樹脂エマルジョンを含むことが好ましい。エチレン系ワックスエマルジョンは、具体的には、東邦化学工業株式会社製のハイテックＳ６５１２である。

また、変性オレフィン樹脂エマルジョンは、エチレン系のランダム共重合体が特に好ましい。変性オレフィン樹脂の具体例としては、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジル等のラジカル共重合体、ポリエチレンと無水マレイン酸等が挙げられる。これら変性オレフィン樹脂エマルジョンとしては、ユニチカ（株）製のアローベースシリーズ、住友精化（株）製のザイクセンシリーズ、三井化学（株）製のケミパールシリーズ、東邦化学工業（株）製のハイテックシリーズ等が挙げられる。

図２は、本発明に係る包装資材１Ａで被包装部品である外装品Ｐを包装した時の断面図である。包装資材１Ａは、上述した積層体１を構成要素とする。包装資材１Ａは、粘着層４Ａを内側にして外装品Ｐを包むようにして使用される。包装資材１Ａを外装品Ｐに直接触れるように使用しても、粘着層４Ａは自己粘着性を有する粘着層なので、粘着層４Ａは外装品Ｐには貼り付かない。従って、包装資材１Ａの粘着層４Ａは、外装品Ｐの表面の塗装を傷つけることはない。また、包装資材１Ａは、外装品Ｐには貼り付かないので、包装が少しずれた場合にやり直すなどのリワーク性が高い。

なお、包装資材１Ａの両端は、自己粘着性を有する粘着層４Ａ同士が向き合って外装品Ｐを包むので、包装資材１Ａは、しっかりと被包装部品を包装することができる。また、包装資材１Ａは、自己粘着性を有するため、周りのゴミなどを粘着層表面に付着させることがないので、外装品Ｐにゴミを付けたり、粘着層４Ａ同士の粘着力を弱めたりすることがない。

包装資材１Ａは、最外層にポリエチレンフィルム層を備えるので、耐摩耗性が向上する。また、中間層にポリエチレン発泡体シート層を有するので、緩衝材として機能する。

積層体１を含む包装資材１Ａを自動車部品の外装品の包装／梱包に用いた場合、包装資材１Ａはポリエチレンを主体とした素材からなるので、他のエアーセルなどの包装材と分別回収する必要がなくなり、包装材を一括して廃棄できる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて、さらに具体的に説明する。
＜実施例１＞
積層体のポリエチレンフィルムは、低密度ポリエチレンフィルム（１５μｍ）、酒井化学工業（株）を用いた。また、積層体のポリエチレン発泡体シートは、ミナフォーム（厚み２ｍｍ）、酒井化学工業（株）を用いた。また、積層体の粘着層に用いる粘着剤は、表１に示す配合比からなる。天然ゴムラテックスと粘着助剤の配合比は、５３．５：４６．５である。さらに、天然ゴムラテックスは、フェルフェックス社製、固形分６０質量％、ｐＨ１１．５、品番：ＨＡを使用した。

また、粘着助剤中の配合比は、粘度調整剤：充填剤：粘着付与剤：加硫促進剤：老防剤：界面活性剤＝５３．５９：２８．６：９．８２ ：３．５４ ：３．５４：１．００である。
粘度調整剤は、ポリビニルピロリドン（日本触媒（株）製）。充填剤は、水和アルミノシリケート（ＢＡＳＦ社製）。粘着付与剤は、軟化点１５０°Ｃ、固形分５３質量％のテルペンフェノール樹脂。加硫促進剤は、ジチオカルバメート系加硫促進剤。老化防止剤は、２,２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）。界面活性剤は、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムのグリコール水溶液である。
なお、以上のポリエチレンフィルム、ポリエチレン発泡体シート、天然ゴムラテックスと粘着助剤の配合比、粘着助剤中の配合比は、すべての実施例と比較例を通じて同じである。

本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンに変性ポリオレフィン樹脂エマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して３０重量部となる配合比とする。なお、変性ポリオレフィン樹脂エマルジョンは、具体的には、ユニチカ社製、アローベースＳＢ−１２００（酸変性ポリエチレン樹脂水性分散体）である。
後述する粘着力測定方法に基づき、本実施例の積層体は、材料破壊が起こり、良好な自己粘着力が得られると判定された。

＜実施例２＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンに変性ポリオレフィン樹脂エマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して４０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例１と同じである。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こり、良好な自己粘着力が得られると判定された。

＜実施例３＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンにエチレン系ワックスエマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して３０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例１と同じである。なお、エチレン系ワックスエマルジョンは、具体的には、エチレンアクリル酸共重合エマルジョン（商品名ハイテックＳ８５１２、東邦化学株式会社製、分子量４５００、アクリル酸／エチレン共重合比率＝１５／８５）である。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こり、良好な自己粘着力が得られると判定された。

＜実施例４＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンにエチレン系ワックスエマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して４０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例３と同じである。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こり、良好な自己粘着力が得られると判定された。

＜比較例１＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンに変性ポリオレフィン樹脂エマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して１０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例１と同じである。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こらず、良好な自己粘着力が得られないと判定された。

＜比較例２＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンに変性ポリオレフィン樹脂エマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して２０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例１と同じである。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こらず、良好な自己粘着力が得られないと判定された。

＜比較例３＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンにエチレン系ワックスエマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して１０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例３と同じである。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こらず、良好な自己粘着力が得られないと判定された。

＜比較例４＞
本実施例では、ポリオレフィン系エマルジョンにエチレン系ワックスエマルジョンを、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対して２０重量部となる配合比とする。これ以外は、実施例３と同じである。
本実施例の積層体は、材料破壊が起こらず、良好な自己粘着力が得られないと判定された。

＜実施例と比較例の対比＞
ポリオレフィン系エマルジョンに変性ポリオレフィン樹脂エマルジョンを使用した、および、ポリオレフィン系エマルジョンにエチレン系ワックスエマルジョンを使用した、両方の場合に、天然ゴムラテックスおよび粘着助剤の１００重量部に対する、ポリオレフィン系エマルジョンの配合比が２０重量部を超えれば、良好な自己粘着性を有する粘着力が得られる。

＜粘着力測定方法＞

７５ｍｍ×１２５ｍｍの基材（酒井化学工業製、ミナフォーム、１ｍｍ厚）に、粘着剤をバーコーター（Ｎｏ．７）で塗布し、６５°Ｃで９０秒乾燥する。粘着剤が塗布された基材から、製造方向（マシンダイレクション）を長手方向とした幅９ｍｍ、長さ１２５ｍｍの試料を、２枚切り出す。これら２枚の試料を、長手方向、端部から２５ｍｍ重ね合わせ、折り曲げＴ字状とする。残された粘着面１枚、１００ｍｍの面各々に短冊状の紙を貼り付け、粘着面側を重ね合わせる。重ね合わせた試料を平滑な面の上にのせる。
別途用意した幅７５ｍｍ、重量２Ｋｇのゴム被覆ハンドロ−ラ−を、試料の長手方向に回転させながら１往復させ、加圧密着させる。２０分放置後、水平式引張りＴ型剥離試験にて速度３００ｍｍ／分で剥離させる。粘着力の判定は、上記剥離試験で、基材の材料破壊が起こった場合に良（○）とし、材料破壊が起こらなかった場合に不良（×）とした。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。

１ 積層体
２ ポリエチレンフィルム層
３ ポリエチレン発泡体シート層
４ 粘着層
１Ａ 包装資材
Ｐ 外装品

Claims (6)

1. ポリエチレン発泡体シート層と、
   前記ポリエチレン発泡体シート層の一の面にポリエチレンフィルム層と、
   前記ポリエチレン発泡体シート層の他の面に自己粘着性を有する粘着層と、
   を備える積層体であって、
   前記粘着層は、天然ゴムに粘着助剤を配合して構成される粘着剤よりなり、
   前記粘着剤には、前記天然ゴムおよび前記粘着助剤の１００重量部に対して、２０重量部を超えるポリオレフィン系エマルジョンが配合されることを特徴とする積層体。
2. 前記ポリオレフィン系エマルジョンは、前記天然ゴムおよび前記粘着助剤の１００重量部に対して、３０重量部以上４０重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載の積層体。
3. 前記ポリオレフィン系エマルジョンは、エチレン系ワックスエマルジョンまたは変性オレフィン樹脂エマルジョンを含むことを特徴とする請求項２に記載の積層体。
4. 前記エチレン系ワックスエマルジョンは、エチレンアクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項３に記載の積層体。
5. 前記変性オレフィン樹脂エマルジョンは、酸変性ポリエチレン樹脂水性分散体であることを特徴とする請求項３に記載の積層体。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の積層体を含む包装資材。