JP6224404B2 - ポリエチレン系樹脂発泡シート - Google Patents
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Description
そこで、特許文献3においては特定密度のポリエチレン樹脂とイソブタンを60%以上とする特定の発泡剤を用いる方法が提案された。この方法によれば、前記収縮防止剤や前記安定剤等の収縮防止効果を有する添加剤(以下、収縮防止剤と総称する。)
を使用しないでも発泡シートの収縮を抑制できると共に、汚染の発生がない高発泡倍率(低見かけ密度)のポリエチレン系樹脂発泡シートを得ることができるようになった。
[1] 曲げ弾性率が300MPa未満であり、50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.5重量%以下であるポリエチレン系樹脂を基材樹脂とする、見かけ密度20〜300kg/m3、厚み0.05〜2.0mmの発泡シートであって、
該発泡シートの厚み方向の平均気泡径が0.02mm以上であり、該発泡シートの気泡変形率(厚み方向の平均気泡径/幅方向の平均気泡径)が0.3〜0.9であり、
該発泡シートの50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.5重量%以下であり、該発泡シートに帯電防止剤及び収縮防止剤が添加されていないことを特徴とするポリエチレン系樹脂発泡シート。
[2] 前記発泡シートの厚みが0.05〜0.5mm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発泡シート。
本発明のポリエチレン系樹脂発泡シート(以下、単に発泡シートともいう。)を構成する基材樹脂は曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂である。曲げ弾性率が300MPa未満のポリエチレン系樹脂は、柔軟性に富むので、得られた発泡シートは柔らかく緩衝性に優れたものとなる。かかる観点から、曲げ弾性率は、好ましくは270MPa以下、より好ましくは250MPa以下である。一方、曲げ弾性率の下限は100MPaであり、好ましくは120MPaである。
また、高密度ポリエチレン(PE−HD)であっても、前記曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂と混合して、その混合樹脂の曲げ弾性率が300MPa未満であれば用いることができる。
なお、発泡シートを構成する樹脂の試験片としては、発泡シートを加熱プレス、冷却プレスを使用して脱泡して非発泡の樹脂とし、該非発泡の樹脂を複数重ね合わせて、加熱プレス、冷却プレスを使用して前記した試験片の厚みの非発泡樹脂シートを得、該非発泡樹脂シートから上記試験片寸法に切り出されたものを使用する。
該ヘプタン抽出量が0.5重量%超の場合には、被包装物に対する、ポリエチレン系樹脂発泡シート中からの低分子量成分等の有機物の移行量が多くなり、被包装物が汚染される虞がある。かかる観点から、ポリエチレン系樹脂発泡シートのヘプタン抽出量は0.4重量%以下が好ましく、0.3重量%以下が更に好ましく、0.2重量%以下が特に好ましい。
なお、本発明におけるMFRはJIS K 7210(1999)の付属書A表1の条件Dに準拠して測定される。
まず、発泡シートを押出方向に直行する幅方向に垂直に切断し、該切断面の厚みを顕微鏡により等間隔に幅方向に10点撮影を行い、撮影した各点における発泡シートの厚みを測定し、得られた値のそれぞれの算術平均値を発泡シートの厚みとする。
一方、該平均気泡径が大きすぎると、緩衝性が低下し、緩衝包装材として役に立たなくなる虞がある。かかる観点から、厚み方向の平均気泡径としては0.04〜1mmが好ましく、より好ましくは0.06〜0.7mmである。
前記範囲内であれば発泡シート表面に凹状の箇所が生じず、厚み精度に優れると共に、強度にも優れる発泡シートが得られる。
なお、幅方向の平均気泡径に対する押出方向の平均気泡径の比は、ダイリップ部からの吐出速度と引取速度とのバランスを変えることにより調整することができる。
厚み方向の平均気泡径:切り出した発泡体断面の幅方向中心部を、押出方向に沿って垂直に切断された断面における中央部付近に発泡体の全厚みに線分を引き、この線分上にある気泡の数を測定し、線分の長さを気泡数で割った値を厚み方向の平均気泡径(mm)として採用する。
幅方向の平均気泡径:発泡体の押出方向に対して直交する垂直断面の中央部付近に幅方向に長さ30mmの線分を引き、この線分上にある気泡の数を測定し、線分の長さを気泡数で割った値を幅方向の平均気泡径(mm)として採用する。
なお、これらの線分の始点は気泡壁の外側の端から引くこととする。
該押出発泡方法においては、例えば、前記n−ヘプタン抽出量が0.5重量%以下のポリエチレン系樹脂と気泡調整剤と必要に応じた添加剤とを押出機に供給し、加熱溶融して樹脂溶融物とし、次いで、該樹脂溶融物に物理発泡剤を圧入し、さらに混練して発泡性溶融樹脂とし、押出機内において該発泡性溶融樹脂を発泡可能な温度に調整し、環状ダイに導入しダイ先端のリップ部から大気中に押出し、該発泡性溶融樹脂を発泡させて筒状発泡体を形成し、該筒状発泡体を、マンドレルにて拡張(ブローアップ)しつつ引取りながら押出方向に沿って切り開くことにより、発泡シートを得ることができる。
その場合、前記収縮防止剤の含有量は、発泡シートを構成する基材樹脂に対して概ね0.3重量%以下が好ましく、より好ましくは0.2重量%以下、更に好ましくは0.1重量%以下であり、添加しないことが特に好ましい。
松村産業株式会社製タルク:商品名ハイフィラー#12
直径90mmの第一押出機と直径120mmの第二押出機の2台の押出機が直列に接続されたタンデム押出機を備え、第二押出機の出口に環状ダイが取り付けられた装置を用いた。
表2に示す直径の環状ダイを用い、表2に示す種類のポリエチレン系樹脂と、表2に示す量のタルクを配合した原料を、第一押出機の原料投入口に供給し、加熱混練し、約200℃に調整された溶融樹脂混合物とした。該溶融樹脂混合物に物理発泡剤として表2に示す量の混合ブタン(ノルマルブタン/イソブタン=70重量%/30重量%)を圧入し、次いで第一押出機の下流側に連結された第二押出機に導入して、表2に示す樹脂温度のポリエチレン系樹脂溶融物とし、表2に示すブローアップ比、吐出量で環状ダイから押出し、筒状発泡体を形成した。押出された筒状発泡体を直径350mmの筒状冷却管に沿わせて引取り、切り開くことによりポリエチレン系樹脂発泡シートを得た。
リップ幅1100mmのTダイを用いた以外は実施例1と同様にして押出発泡体を得た。コルゲートが取りきれず厚みムラの大きな発泡シートとなった。また、緩衝性に劣る発泡シートであった。
厚み精度評価
それぞれ押出した発泡シートを温度23℃、湿度50%の雰囲気下で7日間載置し、発泡シート厚みを回復させた後に、厚み精度を下記の基準にて評価した。
○:厚みムラがなく、発泡シート全体の厚みが均一であった。
×:発泡シートにコルゲートが発生し、厚みが不均一な部分が見られた。
まず、押出した発泡シートを温度23℃、湿度50%の雰囲気下で7日間フリーな状態で置き、厚みを回復させた後に、得られた発泡シートから縦50mm、横50mmに20枚試験片を切り出した。切り出した試験片切断面の横方向中央部の厚みを顕微鏡を用いて20枚それぞれ測定し、その平均値を圧縮前試験片の平均厚みとした。次に、試験片20枚を重ね、圧縮試験機にて10mm/minの圧縮速度で圧縮前試験片の平均厚み×20の厚みの50%まで圧縮した直後に負荷を開放し、その後1日23℃に放置して、回復後の試験片の平均厚みを圧縮前試験片の平均厚みと同様にして求めた。その後、回復後の試験片の平均厚みを圧縮前試験片の平均厚みで割算し、100をかけて回復率(%)を求め、下記の基準で緩衝性を評価した。
例えば、平均厚み1mmの試験片の緩衝性を試験する場合、厚み1mmの試験片を20枚重ね、圧縮試験機にて積層した試験片の厚みが10mmとなるまで圧縮した後に負荷を開放し、その後1日23℃で放置し、顕微鏡を用いて回復後試験片の平均厚みを求める。その後、前記回復率(%)を求め、以下の基準で評価した。
○:圧縮した状態から70%以上回復した。
×:圧縮した状態からの回復率が70%未満であった。
あらかじめ、松浪ガラス工業株式会社製プレクリンスライドガラスの接触角をJIS-R3257(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を用いて評価した。該スライドガラスに評価を行うサンプル(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60℃で24時間静置した。その後、サンプルをガラスから除去し、サンプルが接触していたガラスの面について再度接触角を同様に測定し、下記のように評価した。
◎:試験前後の接触角の差が10°以下
○:試験前後の接触角の差が10°を超え、25°未満
×:試験前後の接触角の差が25°以上
Claims (2)
- 曲げ弾性率が300MPa未満であり、50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.5重量%以下であるポリエチレン系樹脂を基材樹脂とする、見かけ密度20〜300kg/m3、厚み0.05〜2mmの発泡シートにおいて、該発泡シートの厚み方向の平均気泡径が0.02mm以上であり、該発泡シートの気泡変形率(厚み方向の平均気泡径/幅方向の平均気泡径)が0.3〜0.9であり、該発泡シートの50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.5重量%以下であり、該発泡シートに帯電防止剤及び収縮防止剤が添加されていないことを特徴とするポリエチレン系樹脂発泡シート。
- 前記発泡シートの厚みが0.05〜0.5mm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。
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