JP7303137B2 - 包装用シート - Google Patents
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Description
そのため、電子部品、家電製品、ガラス板などといった物品を包装するための包装用シートとしてポリエチレン系樹脂発泡シートが広く用いられている。
この種の包装用シートとしては、包装する物品と接する面にポリエチレン系樹脂発泡シートを露出させるようにしたシートが知られており、ポリエチレン系樹脂発泡シート単独のシートやポリエチレン系樹脂発泡シートの片面に表装シートなどが積層されたものなどが知られている。
該包装用シートは、フラットディスプレイパネルの基板となるガラス板、半導体基板、金属板などの部材を保管したりする際にこれらの部品間に介挿させる合紙などとしても用いられている。
そのためにポリエチレン系樹脂発泡シートに対して帯電防止性を発揮させる取り組みが広く行われている。
ポリエチレン系樹脂発泡シートに帯電防止性を発揮させる方法としては、高分子型帯電防止剤と称されるポリマータイプの帯電防止剤や、低分子型帯電防止剤と称される界面活性剤をポリエチレン系樹脂発泡シートの形成材料中に含有させる方法が知られている。
そのため、このようなポリエチレン系樹脂発泡シートをガラス板の合紙などとして使用するとブリードアウトした界面活性剤がガラス板の表面に付着する。
前記高分子型帯電防止剤は、ポリエチレン系樹脂発泡シートへの界面活性剤の添加量を減らして界面活性剤がガラス板に付着することを防止する目的で利用されたりしている。
なお、下記特許文献1にも記載のとおり、界面活性剤は、ガラス板などの物品に付着しても該物品を水洗することで容易に除去できる場合があり、むしろ界面活性剤が水洗後の物品の表面を清浄にするのに有効に作用することがある。
表面にタック性が生じたポリエチレン系樹脂発泡シートを包装用シートとして用いる際には、物品の包装前に表面に異物が付着し易い状況が生じ得る。
そのため、タック性が生じたポリエチレン系樹脂発泡シートを包装用シートに用いると、包装する物品に異物が付着するおそれが生じる。
上記のようなことから水洗後の物品の表面に十分良好な清浄性を発揮させることが困難になっている。
しかしながら、このような問題を解決するのに特に有効な方法は見出されていない。
そこで、本発明は、保護対象となる物品の水洗後の表面を十分清浄な状態とすることが可能な包装用シートを提供することを課題としている。
ポリエチレン系樹脂組成物で構成されたポリエチレン系樹脂発泡シートが備えられている包装用シートであって、
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートが少なくとも一方の表面に露出するように備えられ、
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートがアニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を備え、
前記アニオン系界面活性剤が、前記表面においてコーティングされているか、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれているかの何れかの状態で備えられ、
前記ノニオン系界面活性剤が、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれて備えられており、該ノニオン系界面活性剤が、HLB値が15以上のポリオキシエチレン系界面活性剤である包装用シートを提供する。
以下においては、包装用シートがポリエチレン系樹脂発泡シート単独で構成されている場合を例示する。
また、以下においては、押出発泡シートにコーティングが施された状態のポリエチレン系樹脂発泡シートを例示する。
より詳しくは、本実施形態の包装用シートは、ポリエチレン系樹脂を含むポリエチレン系樹脂組成物を押出発泡させることによって得られた押出発泡シートの両面にアニオン系界面活性剤がコーティングされてコーティング膜が形成されているポリエチレン系樹脂発泡シートである。
本実施形態の包装用シート1は、ガラス板2を複数枚上下方向に積層して積層体100を形成する際に隣接するガラス板2の間に介装させて用いられる。
本実施形態における包装用シート1は、ポリエチレン系樹脂発泡シートで構成されており、両面において前記ポリエチレン系樹脂発泡シートが表面に露出した状態となっている。
本実施形態の包装用シート1は、図2に示すように当該包装用シート1のポリエチレン系樹脂発泡シートは、基体となる押出発泡シート10と、押出発泡シート上に形成されたコーティング膜11,12とを備えている。
本実施形態における前記ガラス板2は、プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネルなどのフラットディスプレイパネル用のガラス板である。
本実施形態の包装用シート1は、押出発泡シート10の第1の表面に積層された第1コーティング膜11と、前記第1の表面とは反対面となる第2の表面に積層された第2コーティング膜12とを備えている。
従って、本実施形態の包装用シート1を構成しているポリエチレン系樹脂発泡シートは、微視的には第1コーティング膜11/押出発泡シート10/第2コーティング膜12の3層構造を備えている。
前記低密度ポリエチレン系樹脂としては、例えば、中低圧法によって重合される直鎖低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)や、高圧法によって分子構造中に長鎖分岐が形成された低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)が挙げられる。
ポリエチレン系樹脂発泡シートを構成するポリエチレン系樹脂組成物には、ポリエチレン系樹脂を1種単独で含有させる必要はなく、2種以上を含有させてもよい。
ポリエチレン系樹脂組成物に含有させるポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂が好ましい。
これらの界面活性剤の内、押出発泡シート10を構成するポリエチレン系樹脂組成物には、ノニオン系界面活性剤が含有されている。
即ち、前記ノニオン系界面活性剤は、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれた状態で備えられている。
即ち、ポリエチレン系樹脂発泡シートを構成するポリエチレン系樹脂組成物には、押出発泡シート10を構成するポリエチレン系樹脂組成物の他に前記第1コーティング膜11及び前記第2コーティング膜12を構成するアニオン系界面活性剤が含まれている。
前記アニオン系界面活性剤は、前記第1コーティング膜11や前記第2コーティング膜12に含有させるだけでなく、ノニオン系界面活性剤とともに押出発泡シート10に含有させてもよい。
即ち、前記アニオン系界面活性剤は、ポリエチレン系樹脂発泡シートの表面においてコーティングされた状態で備えられているか、ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれているかの何れの状態で備えられてもよい。
ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれて備えられる場合、アニオン系界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤と同様に押出発泡シート10の内部に含まれた状態となる。
前記ポリオキシエチレン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステルなどが挙げられる。
ポリオキシエチレン系界面活性剤は、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油などであってもよい。
前記ポリオキシエチレン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及び、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステルのいずれかであることが好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであることがより好ましい。
具体的には、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルやこれらの内の2種以上を混合した混合物などが挙げられる。
このような効果をより顕著に発揮させる上において、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、HLBの値が所定の範囲内となっていることが好ましい。
本実施形態における前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、HLBが15以上であることが好ましく、HLBが16以上であることがより好ましく、HLBが17以上であることがさらに好ましい。
HLB= 20 × 親水部の式量の総和/分子量 ・・・(A)
前記ポリエチレン系樹脂組成物における前記ノニオン系界面活性剤の含有量としては、前記ポリエチレン系樹脂の含有量を100質量部としたときに、通常、0.05質量部以上とされる。
前記ノニオン系界面活性剤の前記含有量は、0.1質量部以上であることが好ましく、0.2質量部以上であることがより好ましい。
前記ノニオン系界面活性剤の前記含有量は、2.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以下であることがより好ましい。
2種以上のノニオン系界面活性剤を含有させる場合は、少なくとも1種のノニオン系界面活性剤を、HLBが前記のような値を示すポリオキシエチレン系界面活性剤とすればよく、全部をHLBが前記のような値を示すポリオキシエチレン系界面活性剤で構成することが好ましい。
2種以上のノニオン系界面活性剤を含有させる場合、全てのノニオン系界面活性剤の内でHLBが前記のような値を示すポリオキシエチレン系界面活性剤の占める割合は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
複数のノニオン系界面活性剤を使用する場合、その含有量の合計値が上記の数値範囲内となるように前記ポリエチレン系樹脂組成物に含有させることが好ましい。
また、含有するノニオン系界面活性剤の合計量を100質量%としたときに、50質量%以上が上記のようなポリオキシエチレンアルキルエーテルとなるように調整されることが好ましい。
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルが前記ノニオン系界面活性剤に占める割合は、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましく、80質量%以上であることが特に好ましく、90質量%以上であることがとりわけ好ましい。
なお、上記のアニオン系界面活性剤は、1種を単独で用いる必要はなく、2種以上を混合して用いてもよい。
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるアニオン系界面活性剤の含有量は、通常、0.05質量%以上5.0質量%以下とされる。
そこで押出発泡シートを作製するための前記ポリエチレン系樹脂組成物における前記アニオン系界面活性剤の含有量は、前記コーティング膜でのアニオン系界面活性剤の含有量にもよるが、前記ポリエチレン系樹脂の含有量を100質量部としたときに、通常、0.05質量部以上5.0質量部以下とされる。
前記高分子型帯電防止剤としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステルアミド、エチレン-メタクリル酸共重合体などのアイオノマー、ポリエチレングリコールメタクリレート系共重合体等の第四級アンモニウム塩、特開2001-278985号公報に記載のオレフィン系ブロックと親水性ブロックとの共重合体等が挙げられる。
尚、本実施形態における包装用シートでは、前記高分子型帯電防止剤の減量により包装対象となる物品の水洗後の表面清浄度が改善される傾向を示す。
そこで、前記含有量は、0.5質量%以下であることがより好ましく、実質的に0質量%(検出限界未満)であることが特に好ましい。
即ち、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートは、高分子型帯電防止剤を全く含んでいないことが好ましく、含んでいたとしてもその含有量については1質量%以下とされる。
この発泡のための成分としては、発泡剤や気泡調整剤を挙げることができる。
なかでも、前記発泡剤としては、イソブタンとノルマルブタンとの混合物である混合ブタンが好ましい。
通常、発泡剤の添加割合がこのような範囲とされるのは、発泡剤が5質量部未満であると十分な発泡を得にくく、25質量部を超えると気泡膜が破れて良好なポリエチレン系樹脂発泡シートが得られなくなるおそれを有するためである。
これらは単独で用いても、複数のものを併用してもよい。
この気泡調整剤の添加量は、ポリエチレン系樹脂100質量部あたり0.5質量部以下とすることが好ましい。
即ち、ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるポリエチレン系樹脂、ノニオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤の合計割合は90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることがさらに好ましい。
このような密度を選択し得るのは、密度が70kg/m3以上では、押出発泡シート10の柔軟性が不足して緩衝性が低いものとなるおそれを有するためであり、密度が小さすぎると押出発泡シート10の強度が十分なものにならない結果、緩衝性が低いものとなるおそれを有するためである。
さらに、気泡膜の厚みが薄くなりすぎると、収縮が大きくなる結果、長尺な押出発泡シート10を作製した際に、これを一つのロールとして巻き取ることが困難になる。
したがって、押出発泡シート10の密度は、10kg/m3以上とすることが好ましく、15kg/m3以上とすることが好ましい。
押出発泡シート10の前記第1コーティング膜11と前記第2コーティング膜12とは、含有するアニオン系界面活性剤の種類や含有量が共通していても共通していなくてもよい。
前記包装用シートをガラス板の合紙として表裏を気にせず用いることができる点において第1コーティング膜11のアニオン系界面活性剤の種類や含有量は、第2コーティング膜12と共通していることが好ましい。
即ち、アニオン系界面活性剤は、空気中の酸素や水分、紫外線などによる反応が生じ難く、水溶性が失われ難いものが好ましい。
前記第1コーティング膜11及び前記第2コーティング膜12は、下記一般式(1)で表されるアニオン系界面活性剤を含むことが好ましい。
「m」は、12であるか13であるかのいずれかであることがとりわけ好ましい。
また、前記アニオン性官能基(-X)は、一般式(a2)で表される硫酸塩であることが好ましい。
さらに、上記の陽イオン(M+)としては、リチウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどの金属イオンやアンモニウムイオンが好適である。
なかでも前記陽イオン(M+)は、ナトリウムイオンであることが好ましい。
前記第1コーティング膜11及び前記第2コーティング膜12には、上記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル型アニオン系界面活性剤以外のアニオン系界面活性剤を含有させることも可能であるが、前記第1コーティング膜11及び前記第2コーティング膜12に含有されるアニオン系界面活性剤は、95質量%以上が上記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル型アニオン系界面活性剤であることが好ましい。
前記第1コーティング膜11及び前記第2コーティング膜12に含有されるアニオン系界面活性剤に占める上記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル型アニオン系界面活性剤の割合は98質量%以上であることが特に好ましい。
第1コーティング膜11及び第2コーティング膜12は、実質的に上記一般式(1)で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル型アニオン系界面活性剤のみで構成されていることがとりわけ好ましい。
しかも、本実施形態における包装用シート1は、ポリエチレン系樹脂発泡シートにポリオキシエチレン系のノニオン系界面活性剤が練り込まれていることでガラス板に対して親水性の低い付着物が生じることも抑制される。
このことによりガラス板2は、水洗後に清浄な表面状態となり得る。
しかも、ガラス板2は、水洗後に清浄な表面状態となり得る状態が長期間にわたって持続され得る。
したがって、ガラス板2は、例えば、本実施形態の包装用シート1を合紙として介挿させた状態で3ヶ月以上にも及ぶ長期保管がされた後でもその表面を容易に清浄化させることができる。
また、同じような鎖長のアルキル基を有していても界面活性剤がアニオン系界面活性剤ではなくノニオン系界面活性剤であると、ガラス板2の表面の保護膜に十分な親水性が発揮され難くなる。
具体的には、ポリエチレン系樹脂発泡シートにおける脂肪酸化合物の含有量は、10ppm以下であることが好ましく、9ppm以下であることがより好ましく、8ppm以下であることがさらに好ましく、7ppm以下であることが特に好ましい。
ポリエチレン系樹脂発泡シートにおける脂肪酸化合物の含有量は、6ppm以下であってもよく、5ppm以下であってもよい。
具体的には、ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるステアリン酸アミドの含有量は、7ppm以下であることが好ましく、6ppm以下であることがより好ましく、5ppm以下であることがさらに好ましい。
ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるステアリン酸アミドの含有量は、4ppm以下であることが特に好ましい。
したがって、ポリエチレン系樹脂発泡シートに含まれるポリエチレン樹脂として市販品を採用する場合は、脂肪酸化合物が上記のような含有量のものを採用することが好ましい。
即ち、前記ポリエチレン系樹脂は、脂肪酸化合物の含有量が10ppm以下であることが好ましく、9ppm以下であることがより好ましく、8ppm以下であることがさらに好ましく、7ppm以下であることが特に好ましい。
ポリエチレン系樹脂における脂肪酸化合物の含有量は、6ppm以下であってもよく、5ppm以下であってもよい。
また、ポリエチレン系樹脂におけるステアリン酸アミドの含有量は、7ppm以下であることが好ましく、6ppm以下であることがより好ましく、5ppm以下であることがさらに好ましい。
ポリエチレン系樹脂におけるステアリン酸アミドの含有量は、4ppm以下であることが特に好ましい。
しかしながら、脂肪酸化合物の付着をより確実に防止する上で脂肪酸化合物の含有量は上記のような値とされることが好ましい。
前記アニオン系界面活性剤や前記ノニオン系界面活性剤を含むマスターペレットを使って押出発泡シートを作製する際には、通常、界面活性剤を含まないポリエチレン系樹脂ペレットとマスターペレットとが混合された混合ペレットを使って押出発泡が実施される。
Y=(100/X)
そのため、前記脂肪酸化合物を含んでいないポリエチレン系樹脂ペレットでマスターペレットが希釈される場合、前記マスターペレットには、前記脂肪酸化合物が前述の含有量のY倍の割合で含まれてもよい。
このことは界面活性剤をマスターペレットで押出発泡シートに含有させる場合だけでなく、各種添加剤をマスターペレットで押出発泡シートに含有させる場合も同じである。
本実施形態においては、界面活性剤を高濃度で含有するマスターペレットを用いることで、押出機内においてマスターペレットから界面活性剤の一部がブリードアウトして外部滑剤として作用することを期待することができる。
マスターペレットにおける界面活性剤の含有量は、3質量%以上であることがより好ましく、3.5質量%以上とされることがさらに好ましく、4質量%以上とされることが特に好ましい。
マスターペレットにおける界面活性剤の含有量は、5質量%以上であっても、6質量%以上であってもよい。
マスターペレットに過度な割合で界面活性剤を含有させることは難しいため界面活性剤の含有量は、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下とされることがさらに好ましい。
脂肪酸金属塩を構成する金属としては、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛等が挙げられる。
該脂肪酸アミドとしては、例えば、脂肪族アミン由来のものが挙げられる。
脂肪酸アミドの具体例としては、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等が挙げられる。
その方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
沸騰メタノールにポリエチレン系樹脂発泡シートを浸漬して抽出し、放冷して析出した沈殿をろ別する。析出物を希塩酸中に懸濁し、エーテルを用いて溶媒抽出すると、エーテル相に遊離した脂肪酸が、水相に金属がそれぞれ抽出されるので脂肪酸は後述の手法で、金属はICP(誘導結合プラズマ)発光分析装置等により金属種の特定と定量を行うことができる。
また、LC-MS/MSで測定する試料は、以下のようにして調製する。
・ポリエチレン系樹脂発泡シートを約2mm角の大きさに切断して約0.15gの抽出試料を採取する。
・該抽出試料を精秤し、該抽出試料を10mlのメタノールとともにPTFE(ポリテトラフロロエチレン)製の耐圧容器に入れ、該耐圧容器を密閉する。
・密閉した耐圧容器を120℃のオーブンで2時間加熱した後、オーブンから取り出して常温の室内で自然放冷する。
・室温まで冷却された耐圧容器を開けて容器内の抽出液を濾紙(No.5A)で濾過する。
・上記の濾過によって得られた濾液をLC-MS/MSでの測定試料とする。
・測定結果から、先に求めた検量線を使って濾液における脂肪酸化合物の量を算出する。
・濾液に含まれる脂肪酸化合物の量からポリエチレン系樹脂発泡シートにおける脂肪酸化合物の含有量(ppm)を求める。
即ち、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるアニオン系界面活性剤の練り込み量(質量)は、コーティング膜での含有量(第1コーティング膜、第2コーティング膜の合計量)よりも少ないことが好ましい。
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるアニオン系界面活性剤の練り込み量(質量)は、具体的には、1質量%以下とされることが好ましく、0.5質量%以下とされることがより好ましい
前記表面におけるが前記アニオン系界面活性剤と前記ノニオン系界面活性剤との合計量は、1mg/m2以上1000mg/m2以下であることが好ましい。
それぞれのコーティング膜のポリオキシエチレンアルキルエーテル型アニオン系界面活性剤の含有量は、3mg/m2以上80mg/m2以下であることがより好ましく、4mg/m2以上50mg/m2以下であることが特に好ましい。
尚、コーティング膜の単位面積当たりにおける界面活性剤の含有量は、次のようにして求めることができる。
包装用シートから一辺が約10cmの正方形の試料を切り出す。
次に、該試料を50mlの蒸留水に漬けて、23℃の室温下に40分間保管し、界面活性剤を溶出する。
得られた溶出液を、液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析計(LC-MS/MS)で測定し、標準液から得られた検量線をもとに、溶出液における界面活性剤の濃度(d(%))を算出する。
濃度(d(%))と溶出液に用いた蒸留水の量(50ml)から溶出液に含まれる界面活性剤の質量(m1(mg)=50×d)を求める。
溶出後の試料を再び50mlの蒸留水に漬けて、同様の測定を行い、溶出液に含まれる界面活性剤の質量(m2(mg))を求める。
このような測定を繰り返し、界面活性剤の溶出が検出限界以下となるまで実施し、試験片に付着していた界面活性剤の総量(M=m1+m2+・・・)を求める。
前記試料の表面積(S:上記においては、約200cm2(約100cm2×2(両面)))をできるだけ正確に測定し、先に得られた界面活性剤の総量(M)を前記表面積(S)で除してコーティング膜の単位面積当たりの界面活性剤量(M/S)を求めることができる。
尚、前記第1コーティング膜11と前記第2コーティング膜12とを個々に測定する必要がある場合は、試料を厚み方向中央部で切断して2枚のスライス片を作製するか、試料の片面に対する十分なふき取りを行った上で上記のような測定を行えばよい。
また、LC-MS/MSの試験条件は次の通りとすることができる。
・使用装置:
液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析計(LC-MS/MS)(型番「UHLC ACCELA」Thermo SCIENTIFIC社製)
・カラム:
Thermo製 Hypersil GOLD C18 1.9μm(2.1mmI.D.*100mmL)
・測定条件:
カラム温度(40℃),移動相(A:10mM酢酸アンモニウム/B:アセトニトリル=10/90)
・検量線作成方法:
検出する界面活性剤の標準液を濃度0.01ppm~10ppmの間で数点作製し、同条件でLC-MS/MSにて測定し、検出されるピーク面積と標準液の濃度における検量線を作成する。
本実施形態におけるポリエチレン系樹脂発泡シートは、表面抵抗率が1×106Ω以上であることが好ましい。
前記表面抵抗率は、1×107Ω以上であることがより好ましく、1×108Ω以上であることがさらに好ましい。
前記表面抵抗率は、1×1012Ω以下であることが好ましく、1×1011Ω以下であることがより好ましい。
即ち、試験装置((株)アドバンテスト製デジタル超高抵抗/微少電流計、型名「R3840」及びレジスティビティ・チェンバ、型名「R12702A」)を使用し、ポリエチレン系樹脂発泡シートから採取した試料に、約30Nの荷重にて電極を圧着させ500Vで1分間充電後の抵抗値を測定し、次式により算出する。
試料は、幅100mm×長さ100mm×厚み(ポリエチレン系樹脂発泡シートのままの厚み)とする。
測定は、温度20±2℃、相対湿度65±5%RHの環境下で24時間以上状態調節後に実施し、試験環境は、温度20±2℃、相対湿度65±5%RHとする。
試料数(n数)は5個とし、原則的に、それぞれ表裏両面を測定することとする。
ρs=(π(D+d)/(D-d))×Rs
ρs: 表面抵抗率(MΩ)
D: 表面の環状電極の内径(cm)
d: 表面電極の内円の外径(cm)
Rs: 表面抵抗(MΩ)
即ち、本実施形態の包装用シート1は、前記一般式(1)で表されるアニオン系界面活性剤が含まれているコーティング液を押出発泡シート10にコーティングする工程を実施し、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートの表面に前記コーティング液で形成されたコーティング膜11,12を有する前記包装用シート1を製造することで作製され得る。
より具体的には、前記コーティング液を塗布する前記工程は、前記コーティング膜の単位面積当たりにおける前記アニオン系界面活性剤の含有量が3mg/m2以上100mg/m2以下となるように実施することが好ましい。
前記の通り本実施形態に係る押出発泡シート10は、押出発泡法で製造される。
具体的には、押出発泡シート10は、前記ポリエチレン系樹脂組成物を押出機の先端に装着したサーキュラーダイなどから連続的にシート状に押出発泡して押出発泡シートを作製する押出工程、押出されたシートを巻取り機により巻き取ってシートロールを作製する巻き取り工程を行って製造することができる。
前記押出工程では、冷却用マンドレルの下流側に設けたカッターで筒状の発泡体が押出方向に切断しつつ引き取られる。
本実施形態における前記押出工程では、サーキュラーダイの直径よりも径大な外径を有する冷却用マンドレルを使って2次冷却が行われる。
したがって、該2次冷却は、冷却用マンドレルの外周面を1次冷却された筒状の発泡体の内周面に摺接させることによって実施される。
該2次冷却では、1次冷却された筒状の発泡体を冷却しつつ同時に冷却用マンドレルによる拡径も行われる。
前記のように押出方向にカッターで切断された発泡体は、展開されて帯状とされた後で前記原反ロールを構成すべく巻き取られる。
前記コーティング膜11,12は、前記アニオン系界面活性剤を含むコーティング液を用意するコーティング液準備工程と、前記押出発泡シート10の両面に前記コーティング液をコーティングする塗布工程と、を実施することで形成させ得る。
該コーティング液のコーティングは、押出工程と並行して実施されても、押出工程が完了した後に改めて実施されてもよい。
即ち、巻取り工程で作製されるシートロールは、コーティング膜の形成されたポリエチレン系樹脂発泡シートがロール状に巻回されたものでも、押出発泡シートだけがロール状に巻回されたものでもよい。
前記塗布工程は、ロールコート、キスコート、スプレーコート、刷毛塗り、などといった一般的な方法で実施することができる。
コーティング液のコーティングは、必要であれば、押出し直後の円筒状の発泡体の内外にコーティング液をスプレーコートするようにして行ってもよい。即ち、コーティング液のコーティングは、冷却用マンドレルでの2次冷却前に実施される1次冷却を兼ねるように実施してもよい。
このような場合、ポリエチレン系樹脂発泡シート(円筒状の発泡体)と冷却用マンドレルとの間に生じる摩擦力の軽減を図り得る。
冷却用マンドレルで2次冷却された後のポリエチレン系樹脂発泡シートであっても、通常、その表面温度は、常温(23℃)よりも温度が高いため、コーティング液の塗布を押出工程と並行して実施する場合、コーティング液のコーティングをどの場所で実施してもコーティング液は暖かな状態のポリエチレン系樹脂発泡シートにコーティングされることになる。
そうすると、コーティング膜では、アニオン系界面活性剤が分子運動し易い状態になり、親水性の官能基が表面付近に密に存在し易くなり、ガラス板に水洗除去が容易な保護膜を形成させる上で有利となる。
例えば、ポリエチレン系樹脂発泡シートの一面側のみにコーティング膜を形成させ、シートロールを形成させた際にコーティング膜が形成されていない他面側にコーティング液の一部を転写させる方法を採用してもよい。
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートは、内部に練り込まれた状態でノニオン系界面活性剤を備えることで、タック性が生じることがあるが、本実施形態においては、アニオン系界面活性剤がコーティングされるためタック性の発現を抑制することができる。
また、本実施形態においては押出発泡シートの両面にアニオン系界面活性剤をコーティングすることでポリエチレン系樹脂発泡シートを作製しているが、アニオン系界面活性剤のコーティングは、押出発泡シートの片面だけに実施してもよい。
さらに、本実施形態においてはアニオン系界面活性剤のコーティングを実施せず、アニオン系界面活性剤をポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込んだ状態とし、該アニオン系界面活性剤をポリエチレン系樹脂発泡シートの表面にブリードアウトさせるようにしてもよい。
本実施形態の包装用シートは、ポリエチレン系樹脂発泡シートの片面に布帛などの繊維シートや金属フィルムが積層されたようなものであってもよい。
即ち、本発明は上記例示に何等限定されるものではない。
(実施例1)
押出機として、一段目(上流側)の押出機が口径90mmの単軸押出機、二段目(下流側)の押出機が口径150mmの単軸押出機から構成されたタンデム押出機を用いてポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
低密度ポリエチレン樹脂(密度:931kg/m3、MFR=4.0g/10min)100質量部に対して、気泡調整剤マスターペレット(アゾジカルボンアミド含有マスターペレット)が0.15質量部の割合となる割合で添加されている配合物を用意した。
また、該配合物には、ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:約18)を0.4質量%となる割合で含有させるとともにアニオン系界面活性剤(アルキルスルホン酸ナトリウム)を1.0質量%の割合となるように含有させた。
また、該第一押出機の途中から発泡剤として混合ブタン(イソブタン/ノルマルブタン=50/50(モル比))を前記低密度ポリエチレン樹脂100質量部に対する割合が18質量部となるように圧入し、該押出機でさらに溶融混練を実施した。
この第一押出機での溶融混練によって得られた混練物を接続管を通して二段目の押出機(シリンダー径:φ150mm)に供給し、該第二押出機で発泡に適する温度域(111℃)まで溶融混練物の温度を低下させた。
温度低下させた溶融混練物を第2押出機の先端に接続された口径222mm(スリット0.04mm)のサーキュラーダイより大気中に押出発泡して筒状の発泡体を作製した。
その時の樹脂温度は116℃であった。
該押出発泡シートを巻取りスピード50m/minで巻取り、押出発泡シートをロール状にした。
即ち、ノニオン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤との両方が練り込まれ、且つ、高分子型帯電防止剤が全く用いられていないポリエチレン系樹脂発泡シートを押出発泡によって作製した。
尚、評価項目中の「タック性」、「坪量」、「厚み」については以下のようにして評価した。
(タック性の評価)
まず、ポリエチレン系樹脂発泡シートを5cm×10cmの大きさに切って試料とした。
洗浄・乾燥したガラス板(日本電気硝子株式会社製 無アルカリガラス OA-10Gの上に、試料を乗せ、試料全体に荷重がかかるよう1kgの重りを乗せて恒温恒湿槽(ISUZU製作所社製、商品名「HPAV-120-40」)で65℃×48時間加熱を行った。
加熱後の試料を取り出し、室温まで冷却した後、試料を平らな机の上に置き、試料をガラスから剥がす際の状況を、次のように判定した。
〇:ガラスへの張り付きは無く、ポリエチレン系樹脂発泡シートのみが抵抗無く剥がれる。
△:ポリエチレン系樹脂発泡シートを剥がす際に、少しガラスが浮き上がるが直ぐに離れる。
×:ポリエチレン系樹脂発泡シートとガラスが一緒に持ち上がる。
ポリエチレン系樹脂発泡シートの坪量は、ポリエチレン系樹脂発泡シートを押出方向に20cmの幅で押出方向と直交方向に切取り、その切片の質量W(g)と面積S(cm2)から下記式にて求める。
なお、20cmの幅で押出方向と直交方向に切取れる程の大きさにない場合には、可能な大きさに矩形上に切取り、その切片の質量W(g)と面積S(cm2)から下記式にて求める。
坪量(g/m2)=W/S×10000
ポリエチレン系樹脂発泡シートの厚みについては、定圧厚み測定機(Teclock社製、型式「SCM-627」)を用い、円筒状の重りを用いて、直径4.4cmの円形状の面(面積:60.8cm2)に、95gの荷重(自重を含む)をポリエチレン系樹脂発泡シートにかけたときのポリエチレン系樹脂発泡シートの厚みを測定する。
なお、幅方向に5cmごとに50点測定し、その測定値の算術平均値を厚みとする。
また、50点分の測定箇所を得ることが出来ない場合には、可能な限り測定し、その測定値の算術平均値を厚みとする。
(接触角の測定)
実施例、比較例で得られたポリエチレン系樹脂発泡シートがディスプレイ用ガラスを包装した状態で長期間保管した際のガラス表面に清浄性を発揮させる効果を有しているかの評価を以下のようにサイクル加熱後の接触角にて判定した。
まず、ポリエチレン系樹脂発泡シートを5cm×10cmの大きさに切って試料とした。
洗浄・乾燥したガラス板(日本電気硝子株式会社製 無アルカリガラス OA-10G)の上にこの試料を乗せ、該試料の全体に荷重が加わるように1kgの重りを乗せて、下記サイクルにて恒温恒湿槽(ISUZU製作所製、商品名「HPAV-120-40」)での加熱を行った。
恒温恒湿槽での加熱は、下記(1)~(4)を1サイクルとして実施した。
(1)20℃・60%RHから60℃・90%RHまで1時間で昇温
(2)60℃・90%RHで1時間保持
(3)60℃・90%RHから20℃・60%RHまで1時間で降温
(4)20℃・60%RHで1時間保持
試料と接していたガラス板表面における精製水の接触角を協和界面化学株式会社製、固液界面解析装置(商品名「DROP MASTER300」)によって測定した。
尚、接触角は、それぞれ20点の測定を行い、その平均値によって算出した。
〇:接触角が10°以下であった。
△:接触角が10°を超え13°以下であった。
×:接触角が13°を超えていた。
ポリエチレン系樹脂発泡シートに含有されているステアリン酸アミドの量を前述の方法(メタノール注出、LC-MS/MS)にて定量した。
ノニオン系界面活性剤の使用量を0.4質量部に代えて1.0質量部としたこと、アニオン系界面活性剤をアルキルスルホン酸ナトリウムからポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムに変更したこと、及び、該アニオン系界面活性剤を練り込まず、押出発泡シートを作製後に該押出発泡シートの表面にコーティングしたこと以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
尚、アニオン系界面活性剤のコーティングは、押出発泡シートを巻き取る直前にスプレーノズルを使って実施した。
アニオン系界面活性剤のスプレーは、押出発泡シートの両面に対して実施し、スプレーする量は、コーティングされているアニオン系界面活性剤のポリエチレン系樹脂発泡シートにおける割合が0.3質量%となるように実施した。
ノニオン系界面活性剤をHLBが約18のポリオキシエチレンラウリルエーテルに代えてHLBが約16のポリオキシエチレンアルキルエーテル(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルとの混合物)とし、使用量を0.4質量部に代えて1.5質量部としたこと、アニオン系界面活性剤をアルキルスルホン酸ナトリウムからポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムに変更したこと、及び、該アニオン系界面活性剤の練り込み量を1.0質量部から0.5質量部に変更したこと以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
ノニオン系界面活性剤をHLBが約18のポリオキシエチレンラウリルエーテルに代えてHLBが約16のポリオキシエチレンアルキルエーテル(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルとの混合物)とし、1.0質量部のアニオン系界面活性剤(アルキルスルホン酸ナトリウム)を押出発泡シートの作製時にシート中に練り込んだ上で更にスプレーによって押出発泡シートの表面にアニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)をコーティングしたこと以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
尚、上記のコーティングでは、アニオン系界面活性剤のポリエチレン系樹脂発泡シートにおける割合が0.2質量%となるようにスプレーする量を調整した。
アニオン系界面活性剤(アルキルスルホン酸ナトリウム)の量を1.0質量%に代えて3.0質量%とした以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
ノニオン系界面活性剤を練り込むのではなく押出発泡シートの表面にコーティングしたこと以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
尚、コーティングしたノニオン系界面活性剤の量は、実施例1と同じく0.4質量%とした。
アニオン系界面活性剤を練り込まず、ノニオン系界面活性剤(HLBが約16のポリオキシエチレンアルキルエーテル(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルとの混合物))のみを練り込み、且つ、該ノニオン系界面活性剤の練り込み量を0.4質量%から2.0質量%に変更した以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
ノニオン系界面活性剤を練り込まず、アニオン系界面活性剤(アルキルスルホン酸ナトリウム)のみを練り込み、且つ、該アニオン系界面活性剤の練り込み量を1.0質量%から0.4質量%に変更した以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
ノニオン系界面活性剤もアニオン系界面活性剤も用いなかったこと以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
ノニオン系界面活性剤をポリオキシエチレンラウリルエーテルに代えてジグリセリンモノオレートに代えたこと、及び、該ノニオン系界面活性剤の練り込み量を0.4質量%から1.0質量%に変更した以外は実施例1と同様にポリエチレン系樹脂発泡シートを作製した。
10:押出発泡シート
11,12:コーティング膜
100:積層体
Claims (6)
- ポリエチレン系樹脂組成物で構成されたポリエチレン系樹脂発泡シートが備えられている包装用シートであって、
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートが少なくとも一方の表面に露出するように備えられ、
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートがアニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を備え、
前記アニオン系界面活性剤が、前記表面においてコーティングされているか、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれているかの何れかの状態で備えられ、
前記ノニオン系界面活性剤が、前記ポリエチレン系樹脂発泡シートに練り込まれて備えられており、該ノニオン系界面活性剤が、HLB値が15以上のポリオキシエチレン系界面活性剤であり、
前記ポリエチレン系樹脂発泡シートには高分子型帯電防止剤が含有されていない包装用シート。 - 前記表面での前記ポリエチレン系樹脂発泡シートの表面抵抗率が1×107Ω以上1×1012Ω以下である請求項1記載の包装用シート。
- 前記アニオン系界面活性剤が、前記表面において前記コーティングされている請求項1又は2記載の包装用シート。
- 前記表面における前記アニオン系界面活性剤と前記ノニオン系界面活性剤との合計量が1mg/m2以上1000mg/m2以下である請求項1乃至3の何れか1項に記載の包装用シート。
- 前記ポリエチレン系樹脂発泡シートにおける脂肪酸化合物の含有量が7ppm以下である請求項1乃至4の何れか1項に記載の包装用シート。
- 前記ポリエチレン系樹脂発泡シートにおけるステアリン酸アミドの含有量が5ppm以下である請求項5記載の包装用シート。
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