JP7043678B1 - 多層シート - Google Patents
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Abstract
Description
ポリオレフィンを含む基材層(B1)と、
前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリオレフィンとを含む接着層(C1)と、
を備える多層シート、または
熱可塑性ポリウレタンエラストマーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーを含む、耐摩耗層(A2)と、
ABS樹脂を含む基材層(B2)と、
前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマー、ABS樹脂、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含む接着層(C2)と、
を備える多層シート。
本発明の一実施形態に係る多層シートは、以下に説明する特徴(a1~c1またはa2~c2)を有する。
<b1>ポリオレフィンを含む基材層(B1)
<c1>前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリオレフィンとを含む接着層(C1)。
<b2>ABS樹脂を含む基材層(B2)
<c2>前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマー、ABS樹脂、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含む接着層(C2)。
本願明細書において、耐摩耗層は、多層シートを構成する層のうち、少なくとも一つの最外層をなす層である。例えば図1に示す多層シートであれば、耐摩耗層は一つの最外層をなしており、図2に示す多層シートであれば、耐摩耗層は二つの最外層をなしている。
基材層(B1)は、ポリオレフィンを含む。基材層(B1)は、ポリオレフィンを主成分とすることが好ましい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン等の単独重合体、あるいはこれらを主成分とする共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。洗浄剤等の薬品に対する耐薬品性に優れ、かつ、比較的剛性が高いという観点から、ポリプロピレンが好ましい。
ポリオレフィンを含む基材層(B1)を使用する場合、ポリオレフィンは、耐摩耗層(A1)に含まれるTPUとは難接着性であるため、接着層(C1)が必要である。
本発明の一実施形態に係る多層シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、共押出多層Tダイとしては、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式、マルチスロットルダイ方式等が挙げられる。フィードブロック方式は、安価であり金型の構造が比較的簡略でメンテナンスが容易であるため生産効率に優れてはいるが、フィードブロック内で各層の樹脂材料が合流するため、各層の厚さや巾方向の流れ等のコントロールに劣る。
本発明の一実施形態に係る多層シートは、例えば、トレイ成形用、搬送ケースとその仕切り板、または搬送用のシートとして使用することができる。前記多層シートを有するトレイ成形用、搬送ケース、仕切り板、または搬送用のシートは、前記多層シートが既に説明した構成を備えるため、多層共押出性、成形性および接着性に優れ、かつ、優れた耐摩耗性を有する。そのため、真空成型方法、圧空成形方法、又は切削加工等により、所望の形状へ成形することが容易であり、かつ、金属等との接触に対しても優れた抵抗性を示すことができる。したがって、前記多層シートは、例えば工場などの製造現場で用いられる、製品および部品等の重量物を運搬するためのトレイ、箱、仕切り板、パレット等の搬送部材の製造に好適に用いることができる。
本発明には、以下の態様が含まれる。
<1>
熱可塑性ポリウレタンエラストマーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーを含む、耐摩耗層(A1)と、
ポリオレフィンを含む基材層(B1)と、
前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリオレフィンとを含む接着層(C1)と、
を備える多層シート。
<2>
熱可塑性ポリウレタンエラストマーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーを含む、耐摩耗層(A2)と、
ABS樹脂を含む基材層(B2)と、
前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマー、ABS樹脂、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含む接着層(C2)と、
を備える多層シート。
<3>
前記耐摩耗層は、前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー100重量部に対して、前記スチレン系熱可塑性エラストマーを5~35重量部含有する、<1>または<2>に記載の多層シート。
<4>
前記接着層(C1)および(C2)に含まれる前記スチレン系熱可塑性エラストマーの全部または一部が、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、<1>~<3>のいずれか1つに記載の多層シート。
<5>
前記接着層(C1)における前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの全部が、アミン変性させた水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、<4>に記載の多層シート。
<6>
前記接着層(C2)における前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの一部が、アミン変性させた水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、<4>に記載の多層シート。
<7>
前記耐摩耗層は、JIS K 7215(1986)に基づいて測定したデュロメータA硬さが50~95である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の多層シート。
<8>
前記耐摩耗層に含まれる前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、<1>~<7>のいずれか1つに記載の多層シート。
<9>
前記ポリオレフィンがポリプロピレンを含む、<1>に記載の多層シート。
<10>
<1>~<9>のいずれか1つに記載の多層シートを有する、トレイ成形用または搬送用のシート。
・熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU):大日精化工業製のレザミンP
・スチレン系エラストマー(TPS):クラレ製のセプトンまたはハイブラー
・ポリプロピレン(PP):住友化学製のノーブレン
・低密度ポリエチレン(LDPE):住友化学製のスミカセン
・アミン変性水素添加スチレン系エラストマー(SEBS):旭化成製のタフテックMP10
・アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂:日本エイアンドエル製のクララスチック
・アクリロニトリルスチレン(AS):日本エイアンドエル製のライタック-A
〔多層シートの製造方法〕
実施例および比較例において、まず、耐摩耗層調製用の材料、接着層調製用の材料、および基材層調製用の材料をそれぞれ以下の方法で調製した。次に、前記各材料を、それぞれ異なる押出機(日立造船製、スクリュー径φ100、およびIKG製スクリュー径φ65)に供給し、約130℃から徐々に昇温して各々押し出した。押し出された各層の材料は、Tダイの直前に設けられたフィードブロック内で合流させてからTダイへ供給し、約190℃~220℃の条件でTダイ内のシングルマニフォールドで拡幅して、基材層と耐摩耗層とが接着層によって接着された多層シートを得た。
(多層共押出性)
多層シートを製造する際の積層性、ロールへの貼り付き、押出機への負荷などを総合評価した。
〇:巾方向、長さ方向、厚さ方向とも厚さ変動が無く、また各層の比率が全方向で均一に押出成形されている。また、外観も良好で合格である。
△:各方向の寸法変動、又は各層の比率に若干のバラ付きがある。外観が許容範囲ではあるが多少不具合がある。いずれも許容範囲で合格であるが、生産の安定性に欠ける。
×:各方向の寸法変動が多い。各層の流れが不均一である。ドローダウンが発生する。等の不具合があり不合格である。
シートを真空成型し、表層追従(耐摩耗層における穴開きの発生、および耐摩耗層の基材層からの剥離等の不具合)が発生していないかを目視で確認した。真空成型の方法は、シートを140℃~170℃にてドローダウンさせ、張り戻りした後、真空成型機に設置したトレイ形状の金型へあてがい、負圧状態で金型へ密着させ冷却して成形する方法である。
〇:耐摩耗層が基材層に密着し、成形品(トレイ)の絞り底面のコーナー部等に良く追従し一体化している。
△:耐摩耗層が基材層に密着し追従している。成形品のコーナー部等で若干の浮き上がりが発生するが許容の範囲である。
×:耐摩耗層が基材層に追従せず、穴開きが発生、又は剥離が生じている。
〇:ブロッキング無く、重ねた成形品が容易に離れる。
×:ブロッキング有り、重ねた成形品がくっつき、剥がすのに手間がかかる。
耐摩耗性は、摩耗損失量の測定、および削り試験を行うことにより評価した。
〇:削屑の発生無し
×:削屑の発生有り
(シート端部の外観状況)
成形したシート端部に、耐摩耗層、又は接着層が巾方向に均一に押出されず、樹脂材料が偏ったり、はみ出す不具合がないか目視で確認した。
〇:問題無し
×:問題有り
(層間の接着性)
シート状態で切り込みを入れた後、切断端面から耐摩耗層をめくり、剥離が生じるかを確認した(剥がし評価)。
〇:剥離無し
×:剥離有り
突き刺し試験は、試験治具(先端R1.5、先端角度75度の形状で、厚さ0.5のステンレス製)を用いて行った。試験治具の金具先端を30~45度の角度でシート平面に強く押し当て、前方方向に平面へ突き刺すように移動させ、基材層からの耐摩耗層の剥離を目視で確認した(突き刺し評価)。
〇:剥離無し
×:剥離有り
(振動試験)
JIS Z 0232「包装貨物-振動試験方法」において、多層シートを3軸方向に振動させ、削れ粉の発生の有無を目視で確認した(削屑評価)。
〇:削れ粉の発生無し
×:削れ粉の発生有り
ポリオレフィンを基材層の主成分とする場合の評価結果を表1に示し、ABS樹脂を基材層の主成分とする場合の評価結果を表2示す。
B:基材層
C:接着層
Claims (10)
- 熱可塑性ポリウレタンエラストマーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーを含む、耐摩耗層(A1)と、
ポリオレフィンを含む基材層(B1)と、
前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリオレフィンとを含む接着層(C1)と、
を備える多層シート。 - 熱可塑性ポリウレタンエラストマーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーを含む、耐摩耗層(A2)と、
ABS樹脂を含む基材層(B2)と、
前記耐摩耗層と前記基材層とを接着する接着層であって、スチレン系熱可塑性エラストマー、ABS樹脂、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含む接着層(C2)と、
を備える多層シート。 - 前記耐摩耗層は、前記熱可塑性ポリウレタンエラストマー100重量部に対して、前記スチレン系熱可塑性エラストマーを5~35重量部含有する、請求項1または2に記載の多層シート。
- 前記接着層(C1)および(C2)に含まれる前記スチレン系熱可塑性エラストマーの全部または一部が、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、請求項1~3のいずれか1項に記載の多層シート。
- 前記接着層(C1)における前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの全部が、アミン変性させた水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、請求項4に記載の多層シート。
- 前記接着層(C2)における前記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの一部が、アミン変性させた水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、請求項4に記載の多層シート。
- 前記耐摩耗層は、JIS K 7215(1986)に基づいて測定したデュロメータA硬さが50~95である、請求項1~6のいずれか1項に記載の多層シート。
- 前記耐摩耗層に含まれる前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーである、請求項1~7のいずれか1項に記載の多層シート。
- 前記ポリオレフィンがポリプロピレンを含む、請求項1に記載の多層シート。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の多層シートを有する、トレイ成形用または搬送用のシート。
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