JPWO2002036667A1 - 導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートおよび容器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートおよびそれを用いた容器に関する。本発明のシートおよびこれを用いた容器は表面の導電性に優れ、摩擦による粉落ちが少なく、特に電子部品の包装容器として使用した際に、外部からの衝撃による破壊および静電気の発生による電気的な障害から電子部品を保護する性能に優れ、表面外観が良好である。特に、本発明のシートを用いた容器は電子部品の容器として、液晶表示素子用のトレーとして好適に用いることができる。
背景技術
電子部品等を包装する際、振動や衝撃などから製品の損傷を防ぐため、緩衝性を備える発泡体が使用されている。しかし、そのような発泡体は、熱可塑性樹脂からなり、絶縁体であるため帯電性が高く、電子部品に対して静電気によりその機能を喪失させる問題が起きる。包装体表面に静電気が帯電すると、塵埃が付着し包装体として不適となるという問題点もある。
このような問題を解決するために、包装体の表面抵抗値を低減して帯電防止性を付与する方法が知られており、包装体の成形時にカーボンを混合したり、包装体表面に帯電防止剤を塗布することが知られている。このようなものとして特開昭60−20942号公報、特開昭60−172529号公報、特開昭61−254639号公報、特開昭62−231739号公報、特開平1−232030号公報、特公表5−507510号公報、特開平5−32287号公報、特開平11−209501号公報がある。これらの公報には発泡体および容器について報告されている。その容器はICの包装に用いられる。
液晶を用いた表示装置はパソコン、テレビ等のコントローラー、カーナビゲーション等あらゆる分野において広く利用されている。この液晶表示素子は最終の組み立てまで、振動や衝撃などによる損傷をうけないように保管し、必要に応じて安全に搬送する必要がある。発泡体を用いた容器は液晶表示素子に好適と考えられる。しかし前記公報などにはICの包装については記載されているが、液晶表示素子については何も記載されていない。
本発明は導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートおよびそれを用いた容器を提供するものである。容器は電子部品の包装として、液晶表示素子のトレーとして好適に用いることができる。
発明の開示
本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に導電性塗料層と、好ましくは樹脂層を有し、密度が180kgm−3以上850kgm−3未満であり、表面抵抗値が1012Ω/□未満であることを特徴とする導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートである。本発明のシートを用いた容器は電子部品の包装に用いることができる。特に液晶表示素子のトレーとして好適である。
発明を実施するための最良の形態
ポリプロピレン系樹脂発泡シートとはポリプロピレン系樹脂を主成分とする発泡シートである。ポリプロピレン系樹脂とはプロピレンモノマーを主成分として重合してなる単独重合体、または共重合体である。例えばプロピレン系単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−エチレン−ジエン共重合体等のポリプロピレンを主とする重合体を用いることができる。耐熱性の優れた発泡体を得るためには融点が高いものを用いることが望ましい。ポリプロピレン系樹脂を主成分として、少量であれば混和性が良好な他の樹脂を混合したものでも差し支えなく、このような樹脂の例としてポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等がある。ポリプロピレン系樹脂としては、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂100〜10重量%と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂90〜0重量%を含有してなるものが好ましく、更に好ましくは高溶融張力ポリプロピレン系樹脂100〜30重量%と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂70〜0重量%を含有してなるものである。直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂が多くなると、ポリプロピレン系樹脂発泡シートのドローダウンが大きくなり成形がしづらくなり、発泡シートの表面に破泡による凹凸が発生し、表面外観が悪くなる。
高溶融張力ポリプロピレン系樹脂は市販されているものを使用することができるが、200℃における溶融張力が4.0g以上のものが好ましく、更にメルトインデックスが10g/10分以下であるものが好ましい。直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂は市販されているものを使用することができるが、メルトインデックスで10g/10分以下のものが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度は180kgm−3以上で850kgm−3未満であることが好ましく、更に300kgm−3以上600kgm−3未満であることが特に好ましい。密度が180kgm−3より低い場合、発泡セルの独立気泡率が低下し、容器を成形した場合に成形品の表面外観が低下する。密度が850kgm−3以上であると軽量性が低下する。独立気泡率は40%以上であることが好ましい。独立気泡率が40%より低いとドローダウンが大きくなると共に、成形品の表面外観が悪くなる。
ポリプロピレン系樹脂発泡シートは、ポリプロピレン系樹脂、例えば、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂と発泡剤からなる樹脂組成物を発泡押出成形する方法により製造することができる。高溶融張力ポリプロピレン系樹脂と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂の混合方法は、特に限定されないが、発泡シート成形時に押出機へ攪拌混合した原料を直接投入する方法、攪拌混合した原料を単軸または二軸押出機にて溶融混合してペレット化し、発泡押出時に使用する方法等を用いることができる。
発泡剤としては、例えば、化学発泡剤や物理発泡剤が使用できる。化学発泡剤としては、重曹とクエン酸の混合物が好適に用いられ、この場合、発生する発泡ガスは炭酸ガスである。化学発泡剤の添加方法は特に限定されず、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂の樹脂組成物にドライブレンドする方法や、押出機のホッパー中で定量フィーダーを使用して添加する方法、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂をベースとするマスターバッチを作成し添加する方法等を用いることができる。化学発泡剤の添加量は所望の発泡倍率を得られる範囲であり、その具体的な量は発泡剤の種類によっても異なるが、ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、0.1〜3.0重量部添加することが好ましい。添加量が0.1重量部未満では所望の発泡倍率を得ることができず、一方、3.0重量部を超えて添加した場合は、押出機中における発泡剤の均一分散および十分な分解が進行せず、良好な発泡剤を得ることができない場合がある。
物理発泡剤としては炭酸ガス、ブタン等が例示されるが、安全性の面で炭酸ガスが好適に用いられる。物理発泡剤の添加方法としては、二軸押出機の中央ゾーンまたはタンデム押出機の1段目押出機の中央ゾーンに供給する方法等が挙げられる。物理発泡剤の添加量は所望の発泡倍率を得られる範囲であり、ポリプロピレン系樹脂組成物100重量部に対して、1.2〜3.0重量部であることが好ましい。添加量が1.2重量部未満では所望の発泡倍率を得ることができず、3.0重量部を超えて添加した場合は、独立気泡率が低下する場合がある。
ポリプロピレン系樹脂発泡シートの押出し方向の平均気泡径は、好ましくは300μm以下、更に好ましくは250μm以下、最も好ましくは200μm以下であり、押出し方向と直角方向の平均気泡径が、好ましくは200μm以下、更に好ましくは150μm以下であり、厚み方向の平均気泡径が、好ましくは100μm以下、更に好ましくは80μm以下である。平均気泡径が大きくなると、シート表面の平滑性が低下して凹凸状態となり、発泡シートおよび発泡シートを成形してなる容器の表面外観が低下するために好ましくない。
ポリプロピレン系樹脂発泡シートを製造する際に、更にポリプロピレン系樹脂発泡シートの物性を阻害しない範囲で、所望の気泡調整剤、架橋剤、発泡助剤、充填剤、安定剤、酸化防止剤、顔量等を混合することができる。
導電性塗料とは少なくとも導電性粒子とバインダーを含有してなるものであり、更に有機溶剤、水等を溶剤として含有するものも含まれる。導電性粒子とは導電性の粒子であり、例えば導電性金属化合物、カーボンブラック等がある。導電性金属化合物としては、例えばアンチモンをドープした酸化チタン、酸化スズで表面処理した酸化チタン、酸化スズ、アルミニウムをドープした酸化亜鉛等がある。バインダーとしては例えばアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等がある。導電性塗料をポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に塗布し導電性塗料層とし、好ましくは、更にその上面に樹脂層を設けることにより、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを得ることができる。樹脂層の樹脂としてはバインダーと同じアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。同じ導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいて導電性塗料のバインダーと樹脂層の樹脂は同じものでもよいし、異なるものでもよい。
導電性塗料および樹脂を使用し、好ましくはそれらを塗布することにより、それぞれ導電性塗料層および樹脂層を形成するには、例えばダイレクトグラビア、オフセットグラビア、リバースコート、コンマコート、エアナイフコート、ダイヘッドコート、メイヤーバーコート等の方法が用いられる。導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートはポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に導電性塗料層および、好ましくは樹脂層を有する。
導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの表面抵抗値は1012Ω/□未満が好ましい。表面抵抗値が1012Ω/□以上となると、発泡体表面の帯電により静電気が発生し、塵埃が付着することにより電子部品の包装体として不適となる。更に帯電した静電気によって、これら部品や機器がその機能を喪失するという事態が起きてしまうため好ましくない。なかでも、上記表面抵抗値は、108Ω/□未満が好ましい。
導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの厚みは、0.5mm以上2.5mm未満であることが好ましく、更に0.8mm以上2.0mm未満が好ましく、もっとも好ましいのは1.0mm以上1.8mm未満である。厚みが薄いと、得られる発泡シートの剛性が低下し、厚いと、熱成形の際の予備加熱時間が長くなり、生産性が低下する。
導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートは成形して容器として用いることができ、特に電子部品の包装容器として好適に用いることができる。導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを成形するには熱成形が好ましい。熱成形とは、一般的に言われているような成形シートを加熱軟化させて、軟らかい間に外力を加えて成形する方法を意味する。熱成形には外力として空気を用いる方法として真空成形と圧空成形の二通りがある。シートの加熱方法としてヒーターによる間接加熱方法と熱板にシートを接触させて加熱させる直接加熱方法と熱風により加熱する方法がある。成形型の凹凸の組み合わせやプラグ使用など、補助エアーの使用など多くの成形方法が知られている。例えば、ストレート真空成形、ストレート圧空成形、ドレープ真空成形、ドレープ圧空成形、プラグアシスト成形、ドレープアンドプラグアシスト成形、プラグアシスト圧空成形、プラグアシストリバースドロー成形、エアクション成形、プラグアシストエアストリップ成形、マッチモールド(プレス)成形などがあげられる。
導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器は、液晶表示素子の包装容器として好適に用いることができる。液晶を用いた表示装置はパソコン、テレビ等のコントローラー、カーナビゲーション等のあらゆる分野において広く利用されている。この液晶表示素子は最終の組み立てまで、振動や衝撃などによる損傷をうけないように保管し、必要に応じて安全に搬送する必要がある。導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなるトレーはそのような用途に好適に用いることができる。液晶表示素子用トレーは液晶表示素子を置くポケット部および液晶表示素子を支える支持部を有することが好ましい。図2、図3はトレーの例である。トレーは図2、図3のようにポケット部が一つだけのものに限定されない。複数のポケット部を持っていてもよい。液晶表示素子用トレーは液晶表示素子との接触による粉落ちが少なく、外部からの衝撃による破壊、静電気の発生による電気的な障害からの液晶表示素子の保護性能に優れる。導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートは液晶表示素子用トレーに好適に用いられるが、トレーの使用条件によって導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの導電性塗料層と樹脂層を調整することが好ましい。使用条件がそれ程厳しいものでなければ、導電性塗料層と樹脂層を薄くすることができる。
緩衝性を備える発泡体を用いたトレーは液晶表示素子搬送用として好適である。発泡体は何らかの手段により表面抵抗値が1012Ω/□未満にすることが好ましい。表面抵抗値が1012Ω/□以上となると、発泡体表面の帯電により静電気が発生し、塵埃が付着することにより電子部品の包装体として不適となる。更に帯電した静電気によって、これらの部品や機器がその機能を喪失するという事態が起きてしまうため好ましくない。
表面抵抗値を下げるには導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートのように表面に導電層を設けることが好ましい。あるいは帯電防止剤を熱可塑性樹脂に混合する方法もある。帯電防止剤としては例えばポリエーテルエステルアミド系樹脂を使用することができる。帯電防止性能を均一化させるために、帯電防止剤を均一に分散させるために、相溶化剤を使用してもよい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
密度0.90、メルトフローレート3.0g/min(230℃測定値:JIS−K6758法)、200℃における溶融張力(東洋精機製作所社製キャピログラフを用いて、装置のバレル内にてポリプロピレンを200℃で5分間加熱して溶融し、溶融したポリプロピレンを直径2.095mm、長さ8mm、L/D=3.8のキャピラリーから15mm/分の速度で大気中に押出してストランドとし、このストランドを2.0m/分の速度で引き取る際の張力)が30.0gである高溶融張力ポリプロピレン系樹脂(モンテルエスディーケイサンライズ社製、PF−814)70重量%と、密度0.90、メルトフローレート3.3g/10minである直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂(モンテルエスディーケイサンライズ社製、PL504A)30重量%と、更に、該ポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、発泡剤として熱分解型発泡剤(クラリアント社製、CF40E)の4.0重量部とをタンブラーミキサーにて混合し、この混合物を東芝機械社製90mm単軸押出機(L/D=34)にてシリンダー温度220℃,100M/Mサーキュラーダイス(設定温度190℃)より発泡押出を行い、シート厚み1.0mmの発泡シートを製膜した。
得られた発泡シートの両面に、Sbドープした酸化チタン(ET−500W、石原産業社製)の濃度が30%となるようにメチルメタアクリレート−メタクリル酸エステル共重合樹脂をバインダーとし、イソプロピルアルコール(IPA)/酢酸エチル=9/1を混合溶剤として調合した導電性塗料を塗膜厚みが5μmとなるようにダイレクトグラビア印刷機にて塗布し、60℃で約1時間乾燥した後、更に導電塗料膜の上にメチルメタアクリレート−メタクリル酸エステル共重合樹脂とIPA/酢酸エチル=9/1を溶剤としてアクリル系樹脂を塗布厚み5μmとなるように塗布し、60℃で約1時間乾燥して導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを作成した。得られた導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度をミラージュ貿易社製電子比重計(MD−200S)にて測定したところ360kgm−3であった。
得られた発泡シートの平均気泡径を、シートの表面および断面方向から拡大顕微鏡にて観察し、50個の気泡径の押出し方向、押出し方向と直角方向および厚み方向の平均値から平均気泡径を求めたところ、押出し方向で180μm、押出し方向と直角方向で128μm、厚み方向で50μmであった。
導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを浅野研究所社製真空成形機にて、図2および図3に示した形状の縦300mm×横150mm×高さ30mmのトレーに成形を行った。シート加熱条件をヒーター温度500℃、加熱時間25秒として成形を行ったところ、外観美麗なトレーを得ることができた。そのトレーの表面抵抗値(三菱化学社製の「ハイレスターUP、MCP−HT450,JボックスUタイプ」を使用し、印加電圧500Vで発泡体に測定端子を接触させて1分後の値を測定)は8.1×106Ω/□であった。
トレー表面をガラス片で角度90°のコーナー部で30往復/分の速度で150回擦り、削り屑の発生を調べたところ、削り屑の発生は認められなかった。液晶表示素子を収納して繰り返し使用しても削り屑の発生はなかった。導電性塗料層、樹脂層のないシートについてもテストしたところ、繰り返し使用においては削り屑の発生がみられた。しかし、ワン・ウエイの使用においては削り屑の発生はなかった。
(実施例2)
実施例1と同様の方法で、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂50重量%と、直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂50重量%と、更にこれらのポリプロピレン系樹脂100重量部に対して、発泡剤の4.0重量部を配合した系から導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを作成した。得られた導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度は400kgm−3であった。発泡シートの平均気泡径を実施例1と同様の方法で測定したところ、押出し方向で198μm、押出し方向と直角方向で143μm、厚み方向で68μmであった。
得られた導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを実施例1と同様の方法にて、導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートをトレーに成形したところ、成形性は良好であり、外観美麗なトレーを得ることができた。
トレーの表面抵抗値は6.5×106Ω/□であり、トレー表面をガラス片で角度90°のコーナー部で実施例1と同様の方法で、削り屑の発生を調べたところ、削り屑の発生は認められなかった。導電性塗料層、樹脂層のないシートについてもテストしたところ、繰り返し使用においては削り屑の発生がみられた。しかし、ワン・ウエイの使用においては削り屑の発生はなかった。
(実施例3)
実施例1にて製膜した発泡シートに導電性塗料のみを塗布したこと以外はまったく同様の方法で導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを作成した。導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度は370kgm−3であった。発泡シートの平均気泡径を実施例1と同様の方法で測定したところ、押出し方向で178μm、押出し方向と直角方向で130μm、厚み方向で40μmであった。得られた導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを実施例と同様にトレーに成形したところ、成形性は良好であり外観美麗なトレーを得ることができた。トレーの表面抵抗値は7.0×105Ω/□であった。トレー表面をガラス片で角度90°のコーナー部で実施例1と同様の方法で、削り屑の発生を調べたところ、削り屑の発生が認められた。液晶表示素子を収納して繰り返し使用したところ、削り屑の発生が認められた。しかし、ワン・ウエイの使用においては特に問題とはならず、液晶表示素子の容器として使用することができた。
(比較例1)
実施例1と同様の方法で、直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂100重量部%と発泡剤5.0重量部の配合系にて導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートを作成した。導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度は500kgm−3であり、平均気泡径は押出し方向で340μm、押出し方向と直角方向で210μm、厚み方向で80μmであり、シート表面に凹凸があり、平滑性が不良で表面外観性が悪いものであった。得られた導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートをトレーに成形したところ、シート加熱時のドローダウンが大きく、トレーの成形を実施することが不可能であった。
産業上の利用可能性
本発明の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートは、発泡シート表面の導電性に優れ、導電性塗料層の摩擦による粉落ちの発生がなく、外部からの衝撃による破壊および静電気の発生による電気的な障害からの電子部品の保護性能に優れており、電子部品の包装体として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートの1例を示す断面図である。図2は、トレー断面図。図3は、トレー上面図。
図において、1:ポリプロピレン系樹脂発泡シート、2:導電性樹脂層、3:樹脂層である。
Claims (11)
- ポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に導電性塗料層を有し、密度が180kgm−3以上850kgm−3未満であり、かつ表面抵抗値が1012Ω/□未満であることを特徴とする導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シート。
- 前記導電性塗料層の表面にさらに樹脂層を有する請求項1に記載の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シート。
- ポリプロピレン系樹脂発泡シートが、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂、または高溶融張力ポリプロピレン系樹脂と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂とを含有してなる請求項1または2に記載の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シート。
- 下記の1から3のいずれか一以上の要件を具備する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シート。
1.高溶融張力ポリプロピレン系樹脂が100〜10重量部、直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂が90〜0重量部である。
2.ポリプロピレン系樹脂発泡シートの平均気泡径が押出し方向で300μm以下、押出し方向と直角方向で200μm以下、厚み方向で100μm以下である。
3.厚みが0.5mm以上2.5mm未満である。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる電子部品包装用の容器。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の導電性ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる液晶表示素子用トレー。
- 高溶融張力ポリプロピレン系樹脂、または高溶融張力ポリプロピレン系樹脂と直鎖状の結晶性ポリプロピレン系樹脂を含有してなるポリプロピレン系樹脂発泡体からなり、かつ密度が180kgm−3以上850kgm−3未満であることを特徴とする液晶表示素子用トレー。
- 少なくとも片面の表面抵抗値が1012Ω/□未満である請求項8に記載の液晶表示素子用トレー。
- 液晶表示素子を置くポケット部、液晶表示素子を支えるための支持部を有する請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の液晶表示素子用トレー。
- 射出成形またはシート状の発泡体の真空成形で得られた請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の液晶表示素子用トレー。
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