JPWO2014030513A1 - ポリエチレン系樹脂押出発泡シート及びガラス板用間紙 - Google Patents

Abstract

低密度ポリエチレンを主成分とする基材樹脂から構成された発泡層を有する押出発泡シートであり、該発泡シートは見掛け密度が４５〜４５０ｋｇ／ｍ３、平均厚みが０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満、８０℃で２４時間加熱後の押出方向の寸法変化率が−５％〜０％であり、発泡層の気泡膜の厚みの平均値が６〜７０μｍである発泡シート。発泡シートはガラス板用間紙として用いることができる。

Description

本発明は、ポリエチレン系樹脂押出発泡シート及びそのガラス板用間紙としての使用に関する。

ポリエチレン系樹脂押出発泡シートは、その緩衝特性を生かして、主に緩衝材や梱包材として使用されてきた。さらに該発泡シートは、近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の画像表示機器用のガラス基板などに用いられるガラス板の搬送時に、ガラス板表面の傷つきを防止するため等に、ガラス板間に配置される間紙として使用されている。このようなガラス板の間紙用の発泡シートは、例えば、特開２００７−２６２４０９号公報や特開２０１２−２０７６６号公報に記載されている。

特開２００７−２６２４０９号公報には、厚み０．３〜１．５ｍｍ、見掛け密度１８〜１８０ｇ／Ｌのポリオレフィン系樹脂押出発泡シートが開示されている。この発泡シートは、垂れ下がり量が小さいので、ガラス板から間紙を吸引操作等により排除する際の作業が容易であり、また、高分子型帯電防止剤を含有するので、帯電防止性に優れることによりガラス基板への塵や埃の付着を抑制できると記載されている。

特開２０１２−２０７６６号公報には、厚み０．２〜１．５ｍｍ、見掛け密度２０ｇ／Ｌ以上６０ｇ／Ｌ未満、坪量１０〜５０ｇ／ｍ^２のポリエチレン系樹脂押出発泡シートが開示されている。この発泡シートは、厚み方向の気泡数が２個以下であることと、シートを構成する樹脂の曲げ弾性率が３００ＭＰａ以上であることにより、見掛け密度が低く軽量であっても、垂れ下がり量が小さく、ガラス板用間紙としての取り扱い性が良好なものであると記載されている。

液晶パネル等の画像表示機器用のガラス板として、これまでは０．５ｍｍ程度のものが多く用いられ、その間紙として０．５ｍｍ厚み程度の発泡シートが用いられていた。これに対し、最近では、厚み０．２ｍｍ程度の薄いガラス板が生産されるようになった。このような薄いガラス板の間紙として、従来の厚み０．５ｍｍ程度の発泡シートを用いると積載効率が低下してしまい、また、ガラス板に対して間紙の厚みが厚くなりすぎるため、荷重のかかり方によってはガラス板が割れてしまうことが判った。この問題に対処すべく、従来のものよりも薄い間紙を用いることが考えられる。

しかし、発泡シートの厚みを薄くしていくと、その緩衝性が低下するというのが、一般的な技術常識である。実際に、発泡シートの引取速度を速くして、厚みの薄い発泡シートを製造すると、気泡が扁平になりすぎて緩衝性が大きく低下してしまい、間紙等の緩衝材として求められる緩衝性を満足できなくなってしまうという問題が生じることが判った。

本発明は、厚み０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満のポリエチレン系樹脂押出発泡シートであっても、十分な圧縮強度、緩衝性を有し、ガラス板用間紙としても十分に使用可能なポリエチレン系樹脂押出発泡シートを提供することを、その課題とするものである。

本発明の第１の態様によれば、低密度ポリエチレンを主成分として含む基材樹脂から形成された発泡層を有するポリエチレン系樹脂押出発泡シートであって、該発泡層の気泡膜の厚みの平均値が６〜７０μｍであり、該ポリエチレン系樹脂押出発泡シートは、見掛け密度が４５〜４５０ｋｇ／ｍ^３、平均厚みが０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満、および、８０℃で２４時間加熱されたときの押出方向の寸法変化率が−５％〜０％であることを特徴とする発泡シートが提供される。

第２の態様において、本発明は、前記ポリエチレン系樹脂押出発泡シートの厚み方向の２５％圧縮応力が１０ｋＰａ以上であることを特徴とする前記第１の態様の発泡シートを提供する。
第３の態様において、本発明は、前記基材樹脂が、さらに直鎖状低密度ポリエチレンを、前記低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンの合計重量に基づき５〜２０重量％の量で含有することを特徴とする前記第１又は第２の態様の発泡シートを提供する。
第４の態様において、本発明は、前記発泡層の少なくとも一方の表面に積層された樹脂層を更に含む、前記第１〜第３の態様のいずれかの発泡シートを提供する。
第５の態様において、本発明は、前記第１〜第４の態様のいずれかの発泡シートからなるガラス板用間紙を提供する。

本発明のポリエチレン系樹脂押出発泡シートは、厚みが極めて薄いにもかかわらず、気泡膜の厚みの平均値が特定範囲内であり、かつ特定の寸法変化率が特定範囲内であることにより、優れた緩衝性を有するものである。該発泡シートは、極めて薄い上に、十分な緩衝性を有することにより、例えば０．３ｍｍ以下の厚みの薄いガラス板の包装の間紙として好適に用いられるものである。

以下、本発明のポリエチレン系樹脂発泡シートについて詳細に説明する。
本発明のポリエチレン系樹脂押出発泡シート（以下、単に発泡シートともいう。）は、低密度ポリエチレンを主成分とする基材樹脂から構成され、かつ、押出発泡により製造された無架橋の発泡層（以下、単に発泡層ともいう。）を有する。低密度ポリエチレンは、柔軟性に優れる樹脂であり、その発泡シートは包装材用途には好適なものである。
なお、発泡シートは、発泡層のみからなる単層発泡シートでもよく、また発泡層の少なくとも一方の面側に樹脂層が積層された多層発泡シートでもよい。

尚、本明細書において、「低密度ポリエチレンを主成分とする基材樹脂」とは、低密度ポリエチレンを基材樹脂の全重量の５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上、更に好ましくは８０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上の量で含有する基材樹脂をいう。低密度ポリエチレンは、長鎖分岐構造を有する、密度が８９０ｋｇ／ｍ^３以上９３５ｋｇ／ｍ^３以下、好ましくは９００ｋｇ／ｍ^３以上９３０ｋｇ／ｍ^３以下のポリエチレン樹脂である。上記基材樹脂は、良好な発泡性を示し、得られる発泡シートは緩衝特性において優れたものとなる。

前記基材樹脂は、低密度ポリエチレン以外の他のポリエチレン系樹脂を基材樹脂の全重量の５０重量％以下の量で含むことができる。

他のポリエチレン系樹脂としては、例えば、エチレン成分単位が５０モル％以上の樹脂が挙げられる。具体的には、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等や、さらにそれらの２種以上の混合物が挙げられる。就中、エチレンと炭素数が４以上８以下のα−オレフィンとの共重合体であって実質的に分子鎖が線状である密度が９１０ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下の直鎖状低密度ポリエチレンが、発泡シートの優れた緩衝特性、後述する発泡シートの小孔発生防止の観点から、好ましい。

前記基材樹脂には、本発明の目的及び効果を阻害しない範囲で、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等のポリエチレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂や、エチレンプロピレンゴムやスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等のエラストマーなどが含まれていてもよい。その場合、基材樹脂中のポリエチレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂やエラストマーの含有量は、基材樹脂１００重量％に対して１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がより好ましい。また、該基材樹脂には、本発明の目的効果を阻害しない範囲において、例えば、造核剤、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤、気泡調整剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤等の機能性添加剤や、無機充填剤などを添加しても良い。

また、押出発泡性の観点から、前記低密度ポリエチレンおよびその他のポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）は０．２〜１０ｇ／１０分であることが好ましい。

前記メルトマスフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９に従って、条件コードＤを採用して測定される値である。

発泡シートの見掛け密度は４５〜４５０ｋｇ／ｍ^３であることが必要である。該見掛け密度が小さすぎると、機械的強度が低下して、間紙等の包装材として使用できない。一方、該見掛け密度が大きすぎると、緩衝性が不十分となる。かかる観点から、該見掛け密度は５０〜３００ｋｇ／ｍ^３が好ましく、より好ましくは６０〜２００ｋｇ／ｍ^３である。また、発泡シートの見掛け密度は、発泡シートの単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ^２）を発泡シートの平均厚みで割算し、さらに［ｋｇ／ｍ^３］に単位換算することにより求めることができる。

発泡シートの平均厚みは、優れた緩衝性と間紙として使用可能性の理由から、０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満であることが重要である。同様な理由で、平均厚みの下限は好ましくは０．０５ｍｍ、より好ましくは０．０７ｍｍ、更に好ましくは０．１ｍｍである。一方、平均厚みの上限は、好ましくは０．２ｍｍ、更に好ましくは０．１５ｍｍである。

発泡シートがガラス板用間紙として用いられる場合、発泡シートに存在する径１ｍｍ以上の貫通孔の数が少ないほど好ましい。具体的には、連続体として製造される発泡シート１００ｍあたり径１ｍｍ以上の貫通孔が１個以下（０を含む）であることが好ましく、該貫通孔が存在しないことがより好ましい。なお、該連続体としての発泡シートは、厚み、幅方向長さによっても異なるが、製造時に１００ｍ以上、好ましくは３００ｍ以上の長さのロール状に巻き取られる。一方、該連続体の長さの上限は、発泡シートの厚みにもよるが、概ね１５００ｍ程度であり、取扱性の観点から１０００ｍ以下の長さとすることがより好ましい。また、発泡シートの幅は通常１ｍ以上であり、その上限は概ね４ｍ程度である。

更に、本発明の発泡シートにおいては、発泡シートの全幅にわたって発泡シートの厚みを幅方向に１ｃｍ間隔で測定して得た測定値から算出される、発泡シートの厚み精度が次の要件（１）および（２）を同時に満たすことが好ましい。
厚み精度（１）：前記測定値に基づき算出される１０ｃｍ間隔ごとの平均厚み（Ａ）（ｍｍ）のいずれもが、前記測定値の平均値を（Ｂ）（ｍｍ）としたとき（（Ｂ）×０．８）〜（（Ｂ）×１．２）の範囲内である。
厚み精度（２）：発泡シートの全幅長を５等分した部分におけるそれぞれの測定値の中で最大の測定値を抽出したとき、これら５つの最大測定値の中の最大値と最小値の差が０．０８ｍｍ以下である。
かかる厚み精度（１）及び（２）を有する発泡シートは、特異的な高厚み部分がなく、表面状態が優れているものであることから、間紙として好適に使用可能なものである。

より詳しくは、前記発泡シートの厚みは、例えば、株式会社山文電気製オフライン厚み測定機ＴＯＦ−４Ｒなどの測定装置を使用し、次のようにして測定することができる。まず、幅ＷＴ（ｃｍ）を有する発泡シート全幅についてその一方の端部から他端に向かって、１ｃｍ間隔で厚みを測定して、ｎ個の測定値ｔ_１、ｔ_２ ．．．ｔ_ｎ（ｍｍ）（ｎは、式ＷＴ−１＜ｎ≦ＷＴを満足する整数である）を得る。このｎ個の測定値ｔ_１、ｔ_２ ．．．ｔ_ｎを基に、１０ｃｍ間隔ごとの平均厚み（Ａ）（ｍｍ）、ｎ個の１ｃｍ間隔ごとの測定値の平均値（Ｂ）（ｍｍ）、および発泡シートの幅長を５等分した各部分における最大測定値を求める。１０ｃｍ間隔ごとの平均厚みは、（（ｔ_１、ｔ_２ ．．．ｔ_１０）／１０、（ｔ_１１、ｔ_１２ ．．．ｔ_２０）／１０、．．．（ｔ_{１０ｍ−９}＋ｔ_{１０ｍ−８}＋ ．．＋ｔ_１０ｍ）／１０）を計算することにより求めることができ、これにより、ｍ個の平均値を得る（ｍは、式 ＷＴ−１０＜１０ｍ≦ＷＴを満足する整数である）。厚み精度（１）は、ｍ個の平均値（１０ｃｍ間隔ごとの平均厚み（Ａ））のいずれもが式Ｂ×０．８≦Ａ≦Ｂ×１．２で表される関係を満足することを要求している。また、発泡シートの全幅長を５等分した各部分（ＷＴ／５の長さを有する）に含まれる前記測定値の最大値を抽出する。次に抽出した５つの最大値の中で最大の値と最小の値を決定する。厚み精度（２）は、それらの値の差（最大の値−最小の値）が０．０８ｍｍ以下であることを要求している。尚、上記の測定は、発泡シートを温度２３±５℃、相対湿度５０％の条件下で２４時間以上状態調整した後に行う。
また、本発明における前記発泡シートの平均厚みは、平均値（Ｂ）を意味する。

本発明の発泡シートを構成する発泡層は、気泡膜により画成された複数の気泡を有する。発泡層の気泡膜厚みの平均値は６〜７０μｍであることが必要である。該気泡膜厚みが薄すぎると、発泡シートを貫通する小孔が形成されやすくなる。一方、該気泡膜厚みが厚すぎると、緩衝性が低下して、ガラス板の間紙などの包装材として使用できなくなる。かかる観点から気泡膜厚みの平均値は、７〜５０μｍが好ましく、より好ましくは８〜４０μｍである。

前記発泡層においては、厚み方向の気泡数の平均値が４〜１５個／ｍｍであることが、緩衝特性に優れた発泡シートとなるため好ましい。このような観点からその平均値の下限は５（個／ｍｍ）であることがより好ましく、一方、その上限は１２（個／ｍｍ）であることがより好ましく、１０（個／ｍｍ）であることが更に好ましい。

前記発泡層においては、押出方向又は幅方向の少なくともどちらかの気泡扁平率が０．１〜０．６であることが好ましく、押出方向及び幅方向の気泡扁平率が０．１〜０．６であることがより好ましい。該押出方向気泡扁平率は、押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比であり、幅方向の気泡扁平率は幅方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比である。気泡扁平率が前記の範囲内にあることは、気泡形状が球形状ではなく、気泡径が厚み方向に対して幅方向および／または長さ方向（押出方向）が大きく、扁平形状を有していることを意味する。該気泡扁平率が小さすぎる場合（気泡が扁平すぎる場合）、発泡シートの表面保護性能が悪化するばかりでなく、発泡シートの垂れ下がり量が大きくなる虞がある。そのため、ガラス基板用間紙をはじめ、包装材として取扱いにくいものとなる。一方、該気泡扁平率が大きすぎる場合（気泡が球状に近い場合）、気泡形状としては好ましいものの、押出発泡時にコルゲートと呼ばれる幅方向の厚みムラの発生を十分に防ぐことが難しくなる虞がある。更に、発泡シートの外観が悪くなるだけでなく、厚み精度が低下する虞がある。このような観点から各々の気泡扁平率は０．２〜０．５、更に０．２〜０．４であることが好ましい。

前記気泡膜厚みの平均値ｔｈ（μｍ）は下記式により求めることができる。
ｔｈ（μｍ）＝（０．４６／ρｐ）×ρｆ×Ｄ
但し、Ｄは発泡層の平均気泡径（μｍ）であり、ρｐは発泡層の基材樹脂の密度（ｇ／ｃｍ^３）、ρｆは発泡層の見掛け密度（ｇ／ｃｍ^３）である。

なお、発泡層の平均気泡径Ｄは、ＡＳＴＭ Ｄ３５７６‐７７に基づいて次式にて算出される値である。
Ｄ＝３方向（厚み方向、幅方向および押出方向）の平均気泡弦長の算術平均値（μｍ）／０．６１６
また、発泡層の見掛け密度は、発泡層の単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ^２）を発泡層の平均厚みで割算し、さらに［ｋｇ／ｍ^３］に単位換算することにより求めることができる。なお、発泡層の単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ^２）、即ち、発泡層の坪量は、発泡シートが単層発泡シートの場合には、単層発泡シートから縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの正方形に切り出した試料の重量（ｇ）を１００倍することにより求めることができる。一方、発泡シートが多層発泡シートの場合の発泡層の坪量は、多層発泡シートから縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの正方形に切り出した試料の重量（ｇ）を１００倍することにより求めた多層発泡シートの坪量（ｇ／ｍ^２）から、後述する方法にて求められる樹脂層の坪量（ｇ／ｍ^２）を差し引くことにより求めることができる。また、発泡層の平均厚みは、発泡シートが単層発泡シートの場合には、前記平均値（Ｂ）のことであり、発泡シートが多層発泡シートの場合には、前記平均値（Ｂ）から後述する方法にて求められる樹脂層の平均厚みを差し引くことにより求められる値である。

前記厚み方向の気泡数の平均値は下記により測定される。
発泡層の押出方向垂直断面と幅方向垂直断面の各々の断面において、無作為に選択した５箇所について３０倍に拡大した顕微鏡写真を撮影して、計１０枚の顕微鏡写真を得る。次に各写真上の無作為に選択した１箇所において発泡シートの厚み方向と一致する方向に発泡層の全厚みに亘り直線を引き、その直線と交差する気泡の数を数える。求められた気泡数を該直線の発泡層表面から裏面までの線分長さ（ｍｍ）にて除することにより、単位長さ当たりの気泡数（個／ｍｍ）を求める。１０枚の写真の計１０箇所で求められた単位長さ当たりの気泡数（個／ｍｍ）の相加平均値を発泡層の厚み方向の気泡数の平均値とする。

前記気泡扁平率は下記により測定される。
幅方向垂直断面おける気泡扁平率は、測定対象断面を発泡層の幅方向垂直断面とし該垂直断面における厚み方向の平均気泡径Ｔ１と幅方向の平均気泡径Ｗとの比（Ｔ１／Ｗ）により算出される値である。なお、厚み方向の平均気泡径Ｔ１と幅方向の平均気泡径Ｗは次のようにして求められる。厚み方向の平均気泡径Ｔ１については、発泡層の押出方向に対して直交する垂直断面（幅方向垂直断面）における中央部付近の厚み方向に発泡層の全厚みに亘る線分を引き、この線分と交差する気泡の数（個）を測定し、線分の長さを気泡の数で割った値を厚み方向の平均気泡径Ｔ１（ｍｍ）として採用する。幅方向の平均気泡径Ｗについては、該幅方向垂直断面の中心部付近の幅方向に長さ３０ｍｍの線分を引き、この線分と交差する気泡の数（個）を測定し、線分の長さを（気泡の数（個）−１）で割った値を幅方向の平均気泡径Ｗ（ｍｍ）として採用する。これらの測定を無作為に選択した５箇所の幅方向垂直断面に対して行い、５箇所で求められた各気泡径の相加平均値をそれぞれ厚み方向の平均気泡径Ｔ１及び幅方向の平均気泡径Ｗとする。

一方、押出方向垂直断面おける気泡扁平率は、測定対象断面を発泡層の押出方向垂直断面とし該垂直断面における厚み方向の平均気泡径Ｔ２と押出方向の平均気泡径Ｌとの比（Ｔ２／Ｌ）により算出される値である。なお、厚み方向の平均気泡径Ｔ２と押出方向の平均気泡径Ｌは次のようにして求められる。厚み方向の平均気泡径Ｔ２については、発泡シートの幅方向中央部を押出方向に沿って垂直に切断し、その試験片断面（押出方向垂直断面）における厚み方向に発泡層の全厚みに亘る線分を引き、この線分と交差する気泡の数（個）を測定し、線分の長さを気泡の数で割った値を厚み方向の平均気泡径Ｔ２（ｍｍ）として採用する。押出方向の平均気泡径Ｌについては、該押出方向垂直断面の中心部付近の押出方向に長さ３０ｍｍの線分を引き、この線分と交差する気泡の数（個）を測定し、線分の長さを（気泡の数（個）−１）で割った値を押出方向の平均気泡径Ｌ（ｍｍ）として採用する。これらの測定を無作為に選択した５箇所の押出方向垂直断面に対して行い、５箇所で求められた各気泡径の相加平均値をそれぞれ厚み方向の平均気泡径Ｔ２及び押出方向の平均気泡径Ｌとする。

本発明の発泡シートにおいては、厚み方向の２５％圧縮応力が１０ｋＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１２ｋＰａ以上、更に好ましくは１４ｋＰａ以上である。該圧縮応力が小さすぎる発泡シートは、間紙等の緩衝材として使用することができない虞がある。該圧縮応力の上限は、概ね４０ｋＰａであり、好ましくは３０ｋＰａである。

発泡シートの圧縮応力の測定は、ＪＩＳＺ０２３４（１９７６）Ａ法に準拠して、温度２５℃、相対湿度６５％の雰囲気下に２４時間放置した縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み（試験片の厚み）の試験片を、荷重速度を１０ｍｍ／分として、試験片の厚みの８０％まで圧縮した後、圧縮を解除し測定を終了する。そして歪量が２５％時の荷重を読み取り、該荷重を圧縮される試験片の面積２５００ｍｍ^２で除した値をｋＰａに単位換算して２５％圧縮応力とする。

本発明の発泡シートは、８０℃で２４時間加熱されたとき、押出方向の寸法変化率が−５％〜０％であることが必要である。該寸法変化率の値が小さい（大きく収縮する）ことは、押出発泡時に発泡シートが押出方向に強く延伸されていることを意味する。寸法変化率が−５％よりも小さい値の発泡シートは、前記圧縮応力も小さくなっていて、間紙として使用できない虞がある。かかる観点から、該寸法変化率の下限は−４％がより好ましい。ポリエチレン系樹脂押出発泡シートにおける該寸法変化率の上限は０％である。

また、同様な理由により、発泡シートは、８０℃で２４時間加熱されたとき幅方向の寸法変化率が−５〜０％であることが好ましい。該寸法変化率の下限は−３％がより好ましく、更に好ましくは−２％である。

本明細書において、寸法変化率の測定は、次のように行なうものとする。
押出方向２００ｍｍ×幅方向２００ｍｍ×発泡シート厚みの測定試料を準備する。該試料を恒温室（温度２３℃、湿度５０％）にて２４時間放置してから、押出方向、幅方向の寸法を測定する。その後、８０℃のオーブン内にて該試料を２４時間加熱する。その後、恒温室にて２４時間保管してから、加熱後の押出方向、幅方向の寸法を測定する。押出方向、幅方向のそれぞれについて、加熱寸法変化率（％）を式（加熱後の寸法−加熱前の寸法）×１００÷加熱前の寸法から算出する。

本発明の発泡シートは、発泡層の片面又は両面に樹脂層が積層された多層シートであってもよい。樹脂層を積層することにより、発泡シートの強度が向上し、また、帯電防止性能等の機能性を容易に付与することができる。

前記樹脂層を構成する樹脂としては、発泡層との接着が容易で柔軟性、製造安定性に優れることからポリエチレン系樹脂が好ましい。該ポリエチレン系樹脂としては、前記発泡シートを構成するものと同様のものが挙げられる。

前記樹脂層の坪量は、片面について０．５〜１０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、より好ましくは１〜５ｇ／ｍ^２である。
該坪量が小さすぎると、強度の向上や機能性の付与が不十分になる虞がある。一方、坪量が大きすぎると、共押出により樹脂層を積層する場合、樹脂層形成用溶融樹脂の熱量が過大になって、発泡層の形成が阻害される虞がある。

前記樹脂層の坪量測定の方法は、発泡層に樹脂層が積層された発泡シートの垂直断面の顕微鏡などを用いて得た拡大画像上で、樹脂層の厚みを、互いに幅方向に等しい間隔で離れた１０点において測定し、得られた１０点の測定値の相加平均値を樹脂層の平均厚みとする。該平均厚みに樹脂層を構成している基材樹脂の密度を乗じ、単位換算して樹脂層の坪量（ｇ／ｍ^２）を求めることができる。ただし、この方法は樹脂層と発泡層の界面が明確な場合に限られる。樹脂層と発泡層の界面が不明な場合の坪量測定は、発泡シートが共押出や押出ラミネーションによって製造される場合、発泡シートを製造する際に、押出発泡条件の内、樹脂層の吐出量Ｘ［ｋｇ／時］と、得られる発泡シートの幅Ｗ［ｍ］、発泡シートの単位時間あたりに製造される長さＬ［ｍ／時］から、以下の式（１）により樹脂層の坪量［ｇ／ｍ^２］を求めることができる。なお、発泡層の両面に樹脂層を積層する場合には、それぞれの樹脂層の吐出量からそれぞれの樹脂層の坪量を求める。
坪量［ｇ／ｍ^２］＝〔１０００Ｘ／（Ｌ×Ｗ）〕・・・（１）

前記樹脂層には、機能性添加剤を添加して、発泡シートを機能性多層発泡シートにすることができる。該機能性添加剤としては、帯電防止剤、防錆剤、防曇剤、抗菌剤、着色剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤、難燃剤などが例示される。

機能性添加剤として帯電防止剤を樹脂層に添加する場合、帯電防止剤として高分子型帯電防止剤を用いることが好ましい。高分子型帯電防止剤を添加することにより、樹脂層面の表面抵抗率を、１×１０^７〜１×１０^１４Ωにすることができる。該表面抵抗率が上記範囲内であれば、多層発泡シートは十分な帯電防止特性を示すものとなる。前記観点からは、該表面抵抗率は、５×１０^１３Ω以下が好ましく、１×１０^１３Ω以下がさらに好ましい。高分子型帯電防止剤としては、例えば、三洋化成工業株式会社製「ペレスタットＶＬ３００」、「ペレスタットＨＣ２５０」、「ペレクトロンＨＳ」、「ペレクトロンＰＶＨ」などの商品名で市販されているものが挙げられる。

本発明における表面抵抗率は、下記の試験片の状態調節を行った後、ＪＩＳ Ｋ６２７１（２００１）に準拠して測定される。具体的には、測定対象物である発泡シートから切り出した試験片（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み：測定対象物厚み）を温度２０℃、相対湿度３０％の雰囲気下に３６時間放置することにより試験片の状態調節を行う。次いで、印加電圧５００ｋＶの条件にて、試験片に電圧を印加する。電圧印加を開始して１分経過後の表面抵抗率を測定する。

高分子型帯電防止剤の樹脂層への配合量は、十分な帯電防止特性を有する多層発泡シートを得る上で、該樹脂層を構成する樹脂１００重量部に対して５〜１５０重量部であることが好ましい。かかる観点から、樹脂層への高分子型帯電防止剤の添加量は、該樹脂層を構成する樹脂１００重量部に対して、より好ましくは１０〜１２０重量部、更に好ましくは２０〜１００重量部である。

次に、発泡シートの製造方法について説明する。発泡シートを構成する発泡層は、押出発泡方法により製造される。
該押出発泡方法においては、例えば、前記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する。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する。押出機内において該発泡性溶融樹脂を発泡可能な温度（樹脂温度）に調整した後、環状ダイを通してダイ先端のリップ部から大気中に押出して、該発泡性溶融樹脂を発泡させて筒状発泡体を形成する。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。

前記気泡調整剤として、無機粉体や化学発泡剤を用いることができる。該無機粉体としては、タルク、ゼオライト、シリカ、炭酸カルシウムなどが例示され、該化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、ヒドラゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、炭酸水素ナトリウム（重曹）や、炭酸水素ナトリウムとクエン酸又はクエン酸一ナトリウム等のクエン酸モノアルカリ金属塩との混合物である重曹−クエン酸系化学発泡剤などが例示される。前記化学発泡剤の中でも、気泡径が小さく、緩衝性に優れる発泡シートを得るためには、重曹−クエン酸系化学発泡剤が好ましい。

前記化学発泡剤の添加量は、基材樹脂１００重量部に対して０．１〜３重量部であることが好ましく、より好ましくは０．２〜２重量部である。該添加量が少なすぎると、気泡径を所望の範囲に調整することが難しくなる。一方、該添加量が多すぎると、気泡径が小さくなりすぎて、発泡シートの気泡構造が破壊され易くなる。

前記物理発泡剤は有機系又は無機系物理発泡剤であって良い。有機系物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、塩化メチル、塩化エチル等の塩化炭化水素、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジフロロエタン等のフッ化炭化水素、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール等のアルコール類が挙げられる。無機物理発泡剤としては、例えば、酸素、窒素、二酸化炭素、空気、水が挙げられる。これらの物理発泡剤は、２種以上を混合して使用することが可能である。これらのうち、発泡性の観点から有機系物理発泡剤が好ましく、中でもノルマルブタン、イソブタン、又はこれらの混合物を主成分とするものが特に好適である。

該発泡剤の添加量は、発泡剤の種類、目的とする見掛け密度に応じて調整する。例えば、物理発泡剤としてイソブタン３０重量％とノルマルブタン７０重量％とのブタン混合物などの物理発泡剤を用いた場合、基材樹脂１００重量部当たり４〜３５重量部、好ましくは５〜３０重量部、より好ましくは６〜２５重量部である。

前記樹脂温度は、１００〜１２０℃が好ましく、より好ましくは１０５〜１１５℃である。該樹脂温度が低すぎると、良好な発泡体を形成することができなくなる虞がある。一方、該樹脂温度が高すぎると、発泡性溶融樹脂の溶融粘度が低くなりすぎて、良好な発泡体を形成することができなくなる虞がある。

一般に、発泡剤の添加量、発泡体の吐出速度に対する引取速度の比、ブローアップ比（マンドレルの直径／リップ部の直径）、リップ部のクリアランスなどを適宜調整することにより、発泡シートの厚みを調整することができる。発泡シートの見掛け密度を維持しつつ、発泡シートの厚みを薄くするためには、前記引取速度の比、ブローアップ比を大きくする必要がある。ただし、これらの比を大きくしすぎると、気泡が扁平になりすぎて発泡シートの圧縮強度が低下、すなわち緩衝性が低下してしまう。また、これらの比を大きくすると、発泡体を無理に引き伸ばすことになるので、発泡シートに厚み方向への貫通孔が開きやすくなる。

本発明の発泡シートは、従来の発泡シート製造時よりもダイのリップ部のクリアランスを狭めることにより製造される。クリアランスを狭めることにより、前記引取速度比及びブローアップ比を過度に大きくすることなく、厚みが薄いシートが得られ、さらに、発泡シートが無理に引き伸ばされていないため、加熱後の寸法変化が小さい発泡シートとなる。しかしながら、従来の厚みが０．５ｍｍ程度の発泡シートを製造する際にもリップ部のクリアランスは十分に狭くしていた。本発明の発泡シートの場合、さらに厚みの薄い発泡シートを得るためにクリアランスをさらに狭くするので、発泡シートに貫通孔が形成され易くなるという製造上の困難性がある。

一方、気泡調整剤として平均粒子径３〜８μｍの前記化学発泡剤、好ましくは平均粒子径３〜８μｍの重曹−クエン酸系化学発泡剤を使用すると、発泡シートを貫く貫通孔の発生を効果的に防止することができる。該平均粒子径が大きすぎると、得られる発泡シートに小孔が開きやすくなる。かかる観点から、該平均粒子径は４〜７μｍであることが好ましい。また、化学発泡剤の最大粒子径は１００μｍ以下であることが好ましく、８０μｍ以下であることがより好ましい。上記の平均粒子径とは、レーザ回折散乱式粒度分布測定にて測定されるメジアン径（ｄ５０）を意味する。また、上記化学発泡剤の最大粒子径は、化学発泡剤から無作為にサンプリングした約１〜３ｍｇ程度の粒子群を光学顕微鏡等で拡大観察し、粒子群の中で最も長軸径の長い粒子の長軸径を化学発泡剤の最大粒子径とする。

平均粒子径が３〜８μｍの化学発泡剤は、例えば、従来公知の方法で製造された化学発泡剤を、粉砕することにより得ることができる。粉砕する方法としては、ジェットミルで粉砕する方法や高速回転ミルで粉砕する方法等が挙げられる。ジェットミル等で粉砕する場合、粉砕を繰返すことや粉砕時間を長くすることなどにより、より小さな平均粒子径の化学発泡剤を得ることができる。

更に、発泡層の基材樹脂として、低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンとの混合物を用いると、貫通孔の発生を効果的に防止することができる。低密度ポリエチレンに直鎖状低密度ポリエチレンを配合すると、押出発泡時の該混合物の伸びが向上するので、該混合物を用いた発泡シートは小孔が発生しにくいものとなる。直鎖状低密度ポリエチレンの使用量は、低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンの合計重量の５〜２０重量％（即ち、低密度ポリエチレン／直鎖状低密度ポリエチレンの重量比が９５：５〜８０：２０）が好ましい。

環状ダイの吐出口径とマンドレルの直径との比（ブローアップ比：マンドレルの直径／環状ダイのリップ部直径）は、２．２〜３．８にすることが好ましい。ブローアップ比が小さすぎると、発泡に伴う円周方向への発泡シートの波打ち現象を緩和することができず、厚み精度に優れる発泡シートを製造できなくなる虞がある。一方、ブローアップ比が大きすぎると、気泡がシート幅方向に過度に扁平化してしまう虞がある。

厚みが前記範囲であって、かつ前記厚み精度（１）及び厚み精度（２）を満たす発泡シートを得るには、ダイ、特にダイリップ部の温度管理が望まれる。具体的には、環状ダイの周囲方向の温度制御を分割制御とすることが、該発泡シートを得るために望ましい。例えば、円周方向に４分割、好ましくは８〜１６分割して温度調節を行うことが好ましい。

樹脂層を発泡層に積層する場合、積層方法としては、押出ラミネート、共押出などを採用できるが、共押出発泡法が好ましい。共押出発泡法によれば、樹脂層の厚みを薄くできると共に、樹脂層と発泡層との間の接着力を強くすることができる。

共押出発泡法においては、共押出用環状ダイに発泡層形成用押出機と樹脂層形成用押出機とが接続された装置が用いられる。共押出発泡法の場合、まず、発泡層形成用押出機にて、前記したように発泡性樹脂溶融物を形成する。同時に、樹脂層形成用押出機に、樹脂層形成用の樹脂を供給し、加熱溶融し混練した後、必要に応じて揮発性可塑剤を添加し溶融混練して、樹脂層形成用樹脂溶融物とする。両者を共押出用環状ダイに導入し、積層し、共押出発泡することにより樹脂層が積層された発泡シートが得られる。

共押出発泡法においては、前記樹脂層形成用樹脂溶融物に揮発性可塑剤が添加されることが好ましい。揮発性可塑剤としては、樹脂層形成用樹脂溶融物の溶融粘度を低下させる機能を有すると共に、樹脂層形成後に、該樹脂層より揮発して樹脂層中に存在しなくなるものが好ましく用いられる。揮発性可塑剤を樹脂層形成用樹脂溶融物中に添加することにより、共押出する際に、樹脂層形成用樹脂溶融物の押出樹脂温度を発泡層形成用樹脂溶融物の押出樹脂温度に近づけることができる温度低下効果と共に、溶融状態の樹脂層の溶融伸びを著しく向上させることができる伸張性改善効果が得られる。温度低下効果により、押出発泡時に樹脂層の熱によって発泡層の気泡構造が破壊されにくくなる。さらに伸張性改善効果により、樹脂層の伸びが発泡層の発泡時の伸びに追随するので、樹脂層の伸び不足による発泡シート表面における亀裂発生が防止される。

前記揮発性可塑剤としては、炭素数２〜７の脂肪族炭化水素や脂環式炭化水素、炭素数１〜４の脂肪族アルコール、および炭素数２〜８の脂肪族エーテルから選択される１種、或いは２種以上のものが好ましく用いられる。滑剤のように揮発性の低いものを可塑剤として用いた場合、揮発性の低い可塑剤は樹脂層に残存し、ガラス等の被包装体の表面を汚染することがある。これに対し揮発性可塑剤は、樹脂層を構成する樹脂を効率よく可塑化させ、得られる樹脂層に揮発性可塑剤自体が残り難いという点から好ましい。

揮発性可塑剤は樹脂層から揮発し易いものが用いられ、その沸点は、１２０℃以下が好ましく、より好ましくは８０℃以下である。揮発性可塑剤の沸点がこの範囲であれば、共押出した後、得られた発泡シートを放置しておけば、共押出直後の熱により、更に後の室温下でのガス透過により、揮発性可塑剤は樹脂層から自然に揮散して、自然に除去される。該沸点の下限値は、概ね−５０℃である。

揮発性可塑剤の添加量は、樹脂層形成用の樹脂と必要に応じて添加される高分子型帯電防止剤等のその他の樹脂成分との合計１００重量部に対して７重量部〜５０重量部であることが好ましい。前述の温度低下効果と伸張性改善効果の観点から、揮発性可塑剤の添加量は、９重量部以上が好ましく、１０重量部以上がより好ましい。

一方、揮発性可塑剤の添加量が、概ね５０重量部以下であれば、樹脂層自体の物性低下を引き起こすことがなく、揮発性可塑剤が樹脂層形成用樹脂溶融物中に浸透して十分に混練される。このため、ダイリップから揮発性可塑剤が噴き出したりすることがなく、樹脂層に穴が開いたり、多層発泡シートの表面が凹凸状となることを十分に押さえられるので、表面平滑性に優れた多層発泡シートとなる。かかる観点から、揮発性可塑剤の添加量は、４０重量部以下が好ましく、３０重量部以下がより好ましく、２５重量部以下が更に好ましい。揮発性可塑剤の添加量を前記範囲とすることで、共押出時の樹脂層形成用樹脂溶融物の押出樹脂温度低下効果と伸張性改善効果が確保される。

また、前記気泡扁平率Ｔ１／Ｗ、Ｔ２／Ｌは、例えば以下の通りに調整される。
押出方向の気泡形状は、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。具体的には、押出方向の気泡径に対する厚み方向の気泡径の比が大きくなるように調整する場合には、吐出速度に対する引取速度の比を小さくする。例えば、同じ量の吐出量の場合、引き取り速度はそのままでリップ部のクリアランスを狭めて吐出速度を速くする等の方法で調整できる。一方、押出方向の気泡径に対する厚み方向の気泡径の比が小さくなるように調整する場合には、吐出速度に対する引取速度の比を大きくする。例えば、吐出量と引取速度はそのままでリップ部のクリアランスを広げて吐出速度を遅くする、または吐出量と吐出速度はそのままで引き取り速度を上げる等の方法で調整できる。
また、幅方向の気泡径に対する厚み方向の気泡径が小さくなるように調整したい場合には、ブローアップ比を大きくする方法で調整できる。一方、幅方向の気泡径に対する厚み方向の気泡径が大きくなるように調整したい場合には、ブローアップ比を小さくする方法で調整できる。

なお、吐出速度に対する引取速度の比を大きくすると、発泡シートを８０℃に加熱したときの発泡シートの押出方向の寸法変化（収縮）が大きくなる。また、ブローアップ比を大きくすると、発泡シートを８０℃に加熱したときの発泡シートの幅方向の寸法変化（収縮）が大きくなる。

以下の実施例および比較例にて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。

［ポリエチレン系樹脂］
実施例、比較例で用いたポリエチレン系樹脂を表１に示す。

［気泡調整剤］
気泡調整剤として、炭酸水素ナトリウムとクエン酸一ナトリウムとの重量比１：１の混合物であり、平均粒子径（ｄ５０）６μｍ、最大粒子径３０μｍの化学発泡剤（略称：ＳＣ１）を用いた。

［帯電防止剤］
樹脂層に添加する帯電防止剤として、三洋化成工業（株）製の高分子型帯電防止剤「ペレスタットＶＬ３００」（略称：ＡＳ１）を用いた。

［装置］
多層発泡シート製造装置は、発泡層形成用のスクリュー径１１５ｍｍの第一押出機と第一押出機の下流側にスクリュー径１５０ｍｍの第二押出機が連結されたタンデム押出機と、樹脂層形成用の直径６５ｍｍの第三押出機とを備えた。タンデム押出機と第三押出機の出口側は共押出用環状ダイに接続された。発泡層のみからなる発泡シートを製造する場合には、樹脂層形成用の第三押出機を停止して、発泡層形成用のタンデム押出機のみを使用した。なお、いずれの場合もダイのリップ部金型の温調は、リップ部金型を８分割して分割された部分ごとに行なった。

実施例１〜３、比較例１、２
表２に示すポリエチレン系樹脂と気泡調整剤とを、表２に示す配合で前記第一押出機の原料投入口に供給し、加熱混練して、約２００℃に調整された樹脂溶融物とした。該樹脂溶融物に物理発泡剤としてノルマルブタン７０重量％とイソブタン３０重量％の混合ブタンを、ポリエチレン系樹脂１００重量部に対して、表２に示す配合量となるように圧入して加熱混練し、次いで第二押出機にて冷却して表２に示す樹脂温度の発泡性樹脂溶融物とし、該発泡性樹脂溶融物を共押出用環状ダイに導入した。表２における気泡調整剤及び物理発泡剤の配合量は、発泡層を構成する樹脂１００重量部に対する気泡調整剤及び物理発泡剤の重量部を表す。

同時に、表２に示すポリエチレン系樹脂と、高分子型帯電防止剤と、表２に示す揮発性可塑剤とを、第三押出機に供給して溶融混練して樹脂層形成用樹脂溶融物とし、表２に示す樹脂温度に調整して共押出用環状ダイに導入した。共押出用環状ダイ内で発泡層形成用発泡性樹脂溶融物の外側と内側に樹脂層形成用樹脂溶融物を積層合流し、積層溶融物として大気中に押出し、樹脂層／発泡層／樹脂層の３層構成の筒状の積層発泡体を形成した。該積層発泡体をマンドレルにて表２に示すブローアップ比で拡径しながら、表２に示す速度で引き取り、さらに押出方向に沿って切り開いて、表３に示す巻き長さのロール体に巻き取り、樹脂層が発泡層の両面に積層された発泡シートを得た。表２における揮発性可塑剤の配合量は、樹脂層を構成するポリエチレン系樹脂と高分子型帯電防止剤との合計１００重量部に対する揮発性可塑剤の重量部を表す。

実施例４、比較例３
表２に示すポリエチレン系樹脂と高分子型帯電防止剤と気泡調整剤とを、表２に示す配合で前記第一押出機の原料投入口に供給し、加熱混練し、約２００℃に調整された樹脂溶融物とした。該樹脂溶融物に物理発泡剤としてノルマルブタン７０重量％とイソブタン３０重量％の混合ブタンを、ポリエチレン系樹脂１００重量部に対して、表２に示す配合量となるように圧入して加熱混練し、次いで第二押出機にて冷却して表２に示す樹脂温度の発泡性樹脂溶融物とした。該発泡性樹脂溶融物を、環状ダイを通して筒状発泡シートとして大気中に押出した。次いで、筒状発泡シートをマンドレルにて表２に示すブローアップ比で拡径しながら、表２に示す速度で引き取り、さらに押出方向に沿って切開いて発泡層のみの発泡シートを得、表３に示す巻き長さのロール体に巻き取った。

実施例、比較例で得られた発泡シートの物性を表３、表４に示す。

表１中のＭＦＲ、表３中の見掛け密度、平均厚み、平均気泡膜厚み、厚み方向の気泡数の平均値、気泡扁平率、２５％圧縮応力、押出方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）の加熱寸法変化率、表４中の厚み精度は前記の方法により測定した。表１中の融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１（１９８７）記載の試験片の状態調節（２）の「一定の熱処理を行った後、融解温度を測定する場合」に基づく熱流束示差走査熱量測定により得られるＤＳＣ曲線の融解ピーク温度とした。
なお、２５％圧縮応力については、発泡シートから無作為に切り出した５個の試験片を測定に用い、測定値の相加平均値を表３中に示した。また、押出方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）の加熱寸法変化率についても、発泡シートから無作為に切り出した５個の試験片を測定に用い、それぞれの測定値の相加平均値を表３中に示した。

貫通孔の発生は、発泡シートの製造時に欠点検出器にて貫通孔の数を計測し、次の基準により評価した。
良：発泡シートの連続体（１ロール）中に径１ｍｍ以上の貫通孔が無い。
不良：発泡シートの連続体（１ロール）中に径１ｍｍ以上の貫通孔が有る。

Claims (5)

1. 低密度ポリエチレンを主成分として含む基材樹脂から形成された発泡層を有するポリエチレン系樹脂押出発泡シートであって、該発泡層の気泡膜の厚みの平均値が６〜７０μｍであり、該ポリエチレン系樹脂押出発泡シートは、見掛け密度が４５〜４５０ｋｇ／ｍ^３、平均厚みが０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満、および、８０℃で２４時間加熱されたときの押出方向の寸法変化率が−５％〜０％であることを特徴とする発泡シート。
2. 前記ポリエチレン系樹脂押出発泡シートの厚み方向の２５％圧縮応力が１０ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の発泡シート。
3. 前記基材樹脂が、さらに直鎖状低密度ポリエチレンを、前記低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンの合計重量に基づき５〜２０重量％の量で含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡シート。
4. 前記発泡層の少なくとも一方の表面に積層された樹脂層を更に含む、請求項１〜３のいずれかに記載の発泡シート
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の発泡シートからなるガラス板用間紙。