KR102095078B1

KR102095078B1 - 폴리에틸렌계 수지 발포 시트

Info

Publication number: KR102095078B1
Application number: KR1020157006166A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 모리타; 히로토시 가쿠타; 류이치 다니구치
Original assignee: 가부시키가이샤 제이에스피
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2020-03-30
Also published as: WO2014041750A1; CN104619496A; US20150224745A1; TWI589445B; JP6077552B2; JPWO2014041750A1; TW201418032A; CN104619496B; US9701098B2; KR20150054818A

Abstract

유연성과 완충성을 구비하고, 정전기 산일성을 갖는 발포 시트를 제공한다. 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하는 발포층의 편면 또는 양면에, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하고 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층이 적층 접착되어 이루어지는, 겉보기 밀도 15 ∼ 150 ㎏/㎥ 의 발포 시트에 있어서, 고분자형 대전 방지제의 융점 125 ∼ 140 ℃, 또한 그 전체 융해 열량에 대한 융점 이상의 부분인 부분 융해 열량의 비가 40 ％ 이하, 고분자형 대전 방지제의 배합량이 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 45 ∼ 300 질량부이고, 대전 방지층의 평량이 1 ∼ 50 g/㎡ 이고, 대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 30 초간 실시했을 때의 초기 대전압이 50 V 이하인 발포 시트.

Description

폴리에틸렌계 수지 발포 시트{POLYETHYLENE-BASED RESIN FOAM SHEET}

본 발명은 폴리에틸렌계 수지 발포 시트에 관한 것이다.

또한 본 출원의 기초 출원인 2012년 9월 12일에 출원된 일본 특허출원 2012-200394 의 출원 내용은 본 명세서의 일부를 이루는 참조 문헌으로서 본원에 편입된다.

폴리에틸렌계 수지 발포 시트는 적당한 유연성과 완충 특성을 갖는 점에서 피포장체를 잘 손상시키지 않아 완충재, 포장재 등의 소재로서 사용되어 왔다. 특히 먼지나 정전기를 기피하는 전기 부품이나 유리 기판 등의 포장재로서, 대전 방지제를 함유하는 표면 저항률 1 × 10⁹ ∼ 1 × 10¹³ Ω 정도의 폴리에틸렌계 수지 발포 시트가 사용되어 왔다.

종래, 폴리올레핀계 수지 등에 배합되는 대전 방지제로서 글리세린 지방산 에스테르 등의 계면 활성제가 사용되어 왔다. 그러나 이 계면 활성제는 발포 시트로부터 블리드 아웃되고, 피포장물로 이행하여 피포장물을 오염시키는 경우가 있었다. 특허문헌 1 에는, 대전 방지제로서 계면 활성제 대신에 고분자형 대전 방지제를 사용하여 피포장체 등이 접촉하는 맞은편 표면의 오염을 저감한 발포 시트가 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 대전 방지제로서 고분자형 대전 방지제를 함유하는 층을 발포층의 적어도 편면에 형성함으로써, 공기 중의 습도 조건에 크게 좌우되지 않고 대전 방지 효과를 얻을 수 있고, 유연성과 완충성을 구비한 폴리올레핀계 수지 발포 시트가 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2004-181933호 일본 공개특허공보 2005-074771호

최근의 전기 부품 등의 고성능화에 수반하여, 전기 부품 내부의 회로는 세선화되어 정전기에 의한 파괴가 더욱 쉽게 일어나게 되어 포장재의 대전 방지 성능에 대한 요구도 높아지고 있다. 그 때문에, 최근에는 도전성 영역보다 전기 저항률이 높은 저항 영역에서 전혀 대전되지 않거나 또는 거의 대전되지 않는 전기 특성 (이하, 정전기 산일성 (散逸性) 이라고도 한다) 을 갖는 포장재가 요구되어 오고 있다.

본 발명자들은 대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 실시했을 때 그 초기 대전압이 50 V 이하가 되는, 정전기 산일성을 갖는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트를 얻을 목적에서 상기 특허문헌 1, 2 에 기재된 발포 시트에 대한 대전 방지제의 첨가량을 증가시켜 보았지만, 정전기 산일성을 갖는 발포 시트를 얻을 수는 없었다. 또, 본 발명자들은 보다 전기 저항률이 낮은 고분자형 대전 방지제를 사용하여 보았지만, 역시 정전기 산일성을 갖는 발포 시트를 얻을 수 없었다.

한편, 포장재의 표면 저항률을 낮추는 수법으로서, 도전성 카본 블랙 등의 도전성 필러를 기재 수지에 배합하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 전기 부품 등의 포장재에 요구되는 대전 방지 성능으로서, 도전 성능은 그다지 필요 없다. 오히려 전기 전도성이 지나치게 높음으로써, 하전된 전기 부품이 접촉된 경우에는 급격한 방전이 발생되고, 그 순간적인 대전류에 의해서 회로의 파손이 일어나는 경우도 있다. 또, 도전성 필러를 배합하는 방법에서는 미미한 필러 배합량의 증감에 수반하여 표면 저항률이 크게 변화되어 버리기 때문에, 전기 특성을 정전기 산일성 영역으로 컨트롤하는 것은 어려운 것이었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 유연성과 완충성을 구비하고, 또한 정전기 산일성을 갖는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하의 (1) 내지 (4) 에 기재하는 발명을 요지로 한다.

(1) 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하는 발포층의 적어도 편면에, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하고 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층이 적층 접착되어 이루어지는, 겉보기 밀도 15 ∼ 150 ㎏/㎥ 의 발포 시트에 있어서,

고분자형 대전 방지제의 융점이 125 ∼ 140 ℃, 또한 그 전체 융해 열량에 대한 융점 이상의 부분인 부분 융해 열량의 비가 40 ％ 이하이고,

대전 방지층 중의 고분자형 대전 방지제의 배합량이 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 45 ∼ 300 질량부이고,

대전 방지층의 평량이 1 ∼ 50 g/㎡ 이고,

대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 30 초간 실시했을 때의 초기 대전압이 50 V 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.

(2) 대전 방지층의 평량이 1 ∼ 10 g/㎡ 인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.

(3) 고분자형 대전 방지제의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_AS) 가 100 ∼ 600 ㎩·s 이고,

대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_PE) 에 대한 상기 용융 점도 (η_AS) 의 비 (η_AS/η_PE) 가 0.4 ∼ 1.0 인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.

(4) 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_PE) 가 800 ∼ 2000 ㎩·s 인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 발포 시트는 발포층과 대전 방지층으로 구성되어 있고, 대전 방지층에 융점이 125 ∼ 140 ℃, 또한 전체 융해 열량에 대한 융점 이상의 부분인 부분 융해 열량의 비가 40 ％ 이하인 고분자형 대전 방지제가 일정 비율 배합되어 있고, 대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 30 초간 실시했을 때의 초기 대전압이 50 V 이하이기 때문에, 유연성과 완충성을 구비하여 전자 부품 등의 포장재로서 바람직하게 사용할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 발포 시트의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 발포 시트의 제조 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.

이하에 본 발명의 폴리에틸렌계 수지 발포 시트에 대해서 설명한다.

본 발명의 발포 시트는, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하는 발포층의 적어도 편면에, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하고 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층이 적층 접착되어 이루어지는, 겉보기 밀도 15 ∼ 150 ㎏/㎥ 의 발포 시트로서, 고분자형 대전 방지제의 융점이 125 ∼ 140 ℃, 또한 그 전체 융해 열량에 대한 융점 이상의 부분인 부분 융해 열량의 비가 40 ％ 이하이고, 대전 방지층 중의 고분자형 대전 방지제의 배합량이 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 45 ∼ 300 질량부이며, 대전 방지층의 평량이 1 ∼ 50 g/㎡ 이고, 대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 30 초간 실시했을 때의 초기 대전압이 50 V 이하이다.

본 발명의 폴리에틸렌계 수지 발포 시트의 일례를 도 1 에 단면도로 나타낸다. 폴리에틸렌계 수지 발포 시트 (1) 는, 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하는 발포층 (이하, 발포층이라고 하는 경우가 있다) (2) 의 적어도 편면에 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층 (3) 이 적층 접착된 것이다. 여기에서는 양 면에 대전 방지층 (3) 이 적층된 것을 중심으로 서술하지만, 발포층 (2) 의 편면에 대전 방지층 (3) 이 적층된 구성으로 할 수 있다. 또, 발포층 (2) 에 고분자형 대전 방지제를 함유하고 있지 않은 폴리에틸렌계 수지층이 적층되고, 이 폴리에틸렌계 수지층의 표면에 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층 (3) 이 적층되어 있어도 된다.

본 발명의 발포 시트는, 예를 들어, 도 2 에 예시하는 바와 같이 제 1 압출기 (11) 에 폴리에틸렌계 수지 (4), 고분자형 대전 방지제 (5) 및 휘발성 가소제 (6) 를 공급하고 혼련하여 이루어지는 대전 방지층 형성용 용융 수지 (7) 와, 제 2 압출기 (12) 에 폴리에틸렌계 수지 (8) 및 물리 발포제 (9) 를 공급하고 혼련하여 이루어지는 폴리에틸렌계 수지 발포층 형성용 용융 수지 (이하, 발포층 형성용 용융 수지라고 하는 경우가 있다) (10) 를 환상 다이 (13) 에서 적층하여 공압출함으로써 통상 적층 발포체를 얻고, 그 일단을 열어 폴리에틸렌계 수지 발포 시트 (1) 를 제조할 수 있다. 또한 상기 방법 이외에도 플랫 다이를 사용하여 처음부터 시트상으로 공압출하는 방법을 채용할 수도 있다.

상기한 것 중에서도 압출기 선단의 다이 (13) 로서 환상 다이를 사용하는 방법은, 압출 발포시에 콜 게이트라고 하는 물결상 모양의 발생을 억제하는 것, 또는 폭이 1000 mm 이상인 폭 넓은 발포 시트를 용이하게 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 공압출 방법에 있어서는, 환상 다이의 출구나 다이의 출구 밖에서 수지층과 발포층을 적층해도 된다. 또, 상기 환상 다이, 압출기, 원주상 냉각 장치, 통상 적층 발포체를 절개하는 장치 등은 종래 압출 발포 분야에서 사용되어 온 공지된 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 폴리에틸렌계 수지 발포 시트 (이하, 발포 시트라고 하는 경우가 있다) 의 대전 방지층 및 발포층에 사용하는 폴리에틸렌계 수지란, 수지 중의 에틸렌 성분이 50 몰％ 이상의 수지이고, 구체적으로는 저밀도 폴리에틸렌 (PE-LD), 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌 (PE-LLD), 고밀도 폴리에틸렌 (PE-HD), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 (EVAC), 에틸렌-메타크릴산메틸 공중합체 (EMMA), 에틸렌-아크릴산에틸 (EEAK) 등을 들 수 있다. 또한, 일반적으로, 고밀도 폴리에틸렌은 밀도가 940 ㎏/㎥ 이상인 폴리에틸렌계 수지이고, 저밀도 폴리에틸렌은 장사슬 분기 구조를 갖는 밀도가 910 ㎏/㎥ 이상 930 ㎏/㎥ 미만인 폴리에틸렌계 수지이며, 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌과 탄소수 4 ∼ 8 의 α-올레핀의 공중합체로서 실질적으로 분자 사슬이 선상인 밀도가 910 ㎏/㎥ 이상 940 ㎏/㎥ 미만인 폴리에틸렌계 수지이다.

본 발명의 발포 시트의 발포층 및 대전 방지층의 형성에 사용하는 「저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지」는, 폴리에틸렌계 수지 중에서도 표면 경도가 낮고 피포장체의 표면 보호가 우수한 등의 유연성 관점에서 폴리에틸렌계 수지에는 저밀도 폴리에틸렌이 함유되는 것을 의미하고, 저밀도 폴리에틸렌이 주성분으로서 함유되는 것이 바람직하다. 또한, 「주성분으로서 함유한다」란 폴리에틸렌계 수지 중에 50 질량％ 이상 함유되는 것을 의미하고, 바람직하게는 70 질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 80 질량％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 90 질량％ 이상이다.

일반적으로 저밀도 폴리에틸렌의 융점은 100 ∼ 115 ℃ 정도이다.

발포층 형성용 용융 수지의 압출 온도는 발포층의 원하는 겉보기 밀도, 발포제의 종류나 첨가량 등을 고려하여 조정할 필요가 있지만, 발포제에 부탄 등의 탄화수소 화합물을 사용하여 겉보기 밀도 15 ∼ 150 ㎏/㎥ 의 발포층을 형성하기 위해서는, 사용하는 저밀도 폴리에틸렌의 [융점 - 10 ℃] ∼ [융점 ＋ 20 ℃] 의 범위로 발포층 형성용 용융 수지의 온도 (발포 온도) 를 조정하여 다이 내에 공급하여 압출하는 것이 바람직하다. 한편, 발포층의 발포를 저해하지 않고 공압출에 의해서 대전 방지층을 형성하기 위해서는, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 온도를 발포층 형성용 용융 수지의 [발포 온도 ＋ 30 ℃] 이하로 조정하여 다이 내에 공급하고 공압출하는 것이 바람직하다.

고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층이 정전기 산일성을 발휘하기 위해서는, 단순히 고분자형 대전 방지제의 배합량을 증가시키는 것뿐만 아니고, 대전 방지층의 기재 수지인 폴리에틸렌계 수지 중에서 고분자형 대전 방지제가 망상 또는 층상으로 분산되어 고도의 도전 네트워크를 형성하고 있을 필요가 있다.

대전 방지층에 있어서, 고분자형 대전 방지제가 정전기 산일성을 발휘하기에 충분한 도전 네트워크를 형성하기 위해서는, 사용하는 고분자형 대전 방지제의 융점과 융해 열량 분포, 고분자형 대전 방지제의 배합량이 중요함과 함께, 압출시의 대전 방지층 형성용 용융 수지에 휘발성 가소제를 배합하여 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 조정하는 것이 중요하다.

먼저, 저겉보기 밀도이고 또한 독립 기포 구조를 갖는 발포층을 얻기 위해서는, 발포층의 압출 발포시의 수지 온도 (발포 온도) 는 상기한 바와 같이, 그 기재 수지의 융점과 동일한 온도나 약간 높은 온도 영역에서 실시할 필요가 있다. 한편, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출시의 수지 온도 (이하, 용융 수지의 압출시의 수지 온도를 압출 온도라고 하는 경우가 있다) 도, 발포층의 발포를 저해하지 않는 온도까지 저하시킬 필요가 있다. 발포층 형성용 용융 수지는 물리 발포제에 의해서 가소화되어 있기 때문에 융점 부근까지 냉각시켜도 압출에 필요한 유동성을 갖지만, 대전 방지층 형성용 용융 수지는 통상적으로는 유동성이 현저하게 나빠지기 때문에 그 융점 부근까지 냉각시킬 수 없다. 그래서, 대전 방지층 형성용 용융 수지에 휘발성 가소제를 배합하여 그 용융 수지를 가소화함으로써, 그 용융 수지의 수지 온도를 발포층의 발포를 저해하지 않는 온도까지 저하시키는 냉각 조정이 가능해짐과 함께 대전 방지층에 추종하는 신장성을 부여할 수 있게 된다. 이와 같은 수단은 특히 발포층을 저겉보기 밀도 (고발포 배율) 로 하는 경우에 효과적이고, 대전 방지층에 균열이나 파열 등을 발생시키지 않고 대전 방지층을 발포층 상에 적층할 수 있게 된다.

휘발성 가소제는 압출된 시점에 있어서 압출시의 열에 의해서 대전 방지층 중에 거의 휘산되어 대전 방지층 중에는 거의 남지 않거나, 또는 일부, 압출 직후에는 대전 방지층 중에 잔존하고 있는 경우도 있지만, 신속하게 휘산되어 대전 방지층 중에는 거의 남지 않는다.

바람직한 휘발성 가소제를 예시하면, 탄화수소계 화합물로는 탄소수 2 ∼ 7 의 지방족 탄화수소, 탄소수 1 ∼ 4 의 지방족 알코올, 또는 탄소수 2 ∼ 8 의 지방족 에테르에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있고, 특히 탄소수 3 ∼ 6 의 지방족 탄화수소가 바람직하게 사용된다. 상기 탄화수소계 화합물의 사용은 대전 방지층 형성용 용융 수지를 효율적으로 가소화시킨다는 점에서 바람직하다.

상기 탄소수 2 ∼ 7 의 지방족 탄화수소로는, 예를 들어 에탄, 프로판, 노르말부탄, 이소부탄, 노르말펜탄, 이소펜탄, 이소헥산, 시클로헥산, 헵탄 등을 들 수 있고, 이 중에서도 부탄을 사용하는 것이 바람직하며, 이소부탄, 또는 이소부탄 비율이 30 몰％ 이상인 노르말부탄과 이소부탄의 혼합물이 보다 바람직하다.

그 휘발성 가소제의 첨가 시기는 폴리에틸렌계 수지 중에 고분자형 대전 방지제를 충분히 분산시킨 후에 첨가하는 것이 바람직하다. 폴리에틸렌계 수지와 고분자형 대전 방지제를 혼련하는 경우에는, 용융 혼합물의 점도를 어느 정도 높은 상태로 유지함으로써 도전 네트워크 구조를 확실하게 형성할 수 있다.

고분자형 대전 방지제의 융점은 125 ∼ 140 ℃ 이고, 또한 전체 융해 열량에 대한 융점 이상의 부분인 부분 융해 열량의 비 (이하, 부분 융해 열량비라고도 한다) 가 40 ％ 이하일 필요가 있다.

고분자형 대전 방지제로서 융점 및 부분 융해 열량비가 상기 범위 내인 것을 선택함으로써, 후술하는 정전기 산일성을 발현하기 위한 적정 압출 온도에서 대전 방지층을 압출할 때, 고분자형 대전 방지제의 용융 부족이나 결정화물의 발생을 방지할 수 있게 되고, 정전기 산일성을 발휘하기 위해서 필요한 도전 네트워크가 충분히 형성되는 것으로 생각된다.

그 부분 융해 열량비가 40 ％ 를 초과하면, 즉 고분자형 대전 방지제가 고융점 부분을 다량으로 포함하면, 고분자형 대전 방지제의 융점이 125 ∼ 140 ℃ 의 범위여도 압출시에 유동성이 저하되어, 정전기 산일성을 발휘하기 위해서 필요한 도전 네트워크를 충분히 형성할 수 없게 된다. 저온시의 유동성을 더욱 높여 도전 네트워크를 쉽게 형성하는 관점에서, 부분 융해 열량비는 35 ％ 이하가 바람직하다.

본 발명에 있어서, 고분자형 대전 방지제의 융점 및 부분 융해 열량비는 이하의 방법으로 측정한 값을 채용한다.

[융점의 측정 방법]

융점은 JIS K 7121 (1987년) 에 기초하는 열유속 시차 주사 열량계 측정에 준거하여 측정되는 값이다. 시험편의 상태 조절 (2) 조건 (단, 냉각 속도는 10 ℃/분) 을 채용하여, 40 ℃ 부터 10 ℃/분으로 승온함으로써 DSC 곡선을 얻는다. 얻어진 DSC 곡선에 있어서의 융해 피크의 정점 온도를 융점으로 한다. 또한, 융해 피크가 2 개 이상 나타날 경우에는 가장 큰 융해 피크의 정점 온도를 융점으로 한다.

[융해 열량의 측정 방법]

융해 열량은 JIS K 7122 (1987년) 에 기초하여 열유속 시차 주사 열량계 측정에 의해서 측정되는 값이다. 시험편의 상태 조절 (2) 조건 (단, 냉각 속도는 10 ℃/분) 을 채용하여 10 ℃/분으로 승온함으로써 DSC 곡선을 얻는다. 얻어진 DSC 곡선으로부터, 모든 융해 피크의 피크 면적으로부터 전체의 열량 Ha (J/g) 를 구한다. 또한, 이 융해 피크 중, 상기에서 구한 융점 이상의 부분인 피크 면적으로부터 부분 융해 열량 Hh (J/g) 를 구한다. 부분 융해 열량을 열량 Hh (J/g) 가, 융해 피크 전체의 열량 Ha (J/g) 에서 차지하는 비율을 (1) 식으로 나타내는 계산식에 의해서 계산한다.

[Hh] ÷ [Ha] × 100 … (1)

본 발명에 있어서, 대전 방지층 중의 고분자형 대전 방지제의 배합량은, 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 45 ∼ 300 질량부이다.

고분자형 대전 방지제의 배합량이 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 45 질량부 미만인 경우에는 도전 네트워크의 형성이 불충분해지고, 한편, 300 질량부를 초과하면 대전 방지층의 물성 저하나 발포층과의 접착력이 저하되어 발포층으로부터 대전 방지층이 박리될 우려가 있고, 나아가서는 공압출에 의해서 그 대전 방지층을 형성하는 것 자체가 곤란해지는 경우가 있다. 상기 관점에서, 그 하한치는 50 질량부가 바람직하고, 60 질량부가 보다 바람직하다. 한편, 그 상한치는 200 질량부가 바람직하고, 150 질량부가 보다 바람직하다. 또한 정전기 산일성을 발현하는 대전 방지층을 확실하게 형성하기 위해서는, 대전 방지층 형성용 용융 수지를 [고분자형 대전 방지제의 융점 - 17.0 ℃] 이상의 온도 범위로 조정하고 공압출 다이 내에 공급하여 발포층과 함께 공압출할 필요가 있다.

상기 서술한 바와 같이, 종래에는 발포층의 기포 구조를 파괴하지 않는다는 관점에서, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 가능한 한 낮게 해 왔다. 그러나, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도가 어느 온도보다 낮아지면, 정전기 산일성이 발현되지 않는 것을 알아내었다. 이 요인은, 압출 온도가 낮으면 압출시 고분자형 대전 방지제가 급속히 고점도화되고, 폴리에틸렌계 수지의 용융 점도에 대해서 고분자형 대전 방지제의 용융 점도가 매우 커져 버리고, 상기와 같이 고분자형 대전 방지제를 매우 높은 배합량으로 배합한 경우여도, 고분자형 대전 방지제는 폴리에틸렌계 수지 중에서 충분히 연전 (延展) 되지 않기 때문인가, 정전기 산일성을 발현하기 위한 충분한 도전 네트워크 구조를 형성할 수 없게 되는 것으로 생각된다. 또, 다이 내에 있어서, 고분자형 대전 방지제에 대해서 상대적으로 고유동이 된 폴리에틸렌계 수지가, 전단 속도가 큰 다이 벽면측에 선택적으로 분포하기 쉬워지기 때문에, 대전 방지층 표면의 전기 전도성은 더욱 저하되는 것으로 생각된다.

즉, 대전 방지층 형성용 용융 수지를 [고분자형 대전 방지제의 융점 - 17.0 ℃] 이상의 온도 범위로 조정하여 공압출 다이 내에 공급하고 발포층과 함께 공압출함으로써, 대전 방지층 중에서 고분자형 대전 방지제가 충분한 도전 네트워크 구조를 형성하는 것이 가능해지고, 또한 대전 방지층 표면에 있어서도 충분한 양의 고분자형 대전 방지제를 존재시키는 것이 가능해지기 때문에, 정전기 산일성을 발현하는 대전 방지층을 형성할 수 있는 것으로 생각된다. 발포층의 독립 기포율을 유지하는 관점에서는, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 발포층 형성용 용융 수지의 [발포 온도 ＋ 25 ℃] 이하로 하는 것이 바람직하고, [발포 온도 ＋ 20 ℃] 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, [발포 온도 ＋ 17 ℃] 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층의 평량은 1 ∼ 50 g/㎡ 이다. 정전기 산일성을 발현하기 위해서 1 g/㎡ 이상이 필요하다. 대전 방지층의 평량이 지나치게 많은 경우에는 발포 시트 전체의 유연성이 저하되기 쉽고, 또 발포 시트의 기포 구조가 파괴되기 쉬워진다. 이러한 관점에서, 대전 방지층의 평량의 상한은 50 g/㎡ 이고, 바람직하게는 20 g/㎡ 이며, 더욱 바람직하게는 10 g/㎡ 이다.

고분자형 대전 방지제는 계면 활성제 등의 저분자형의 대전 방지제와는 구별되는 것으로서, 구체적으로는 체적 저항률이 1 × 10⁵ ∼ 1 × 10¹¹ Ω·㎝ 인 친수성 폴리머 (이하, 간단히 친수성 폴리머라고도 한다) 나, 친수성 폴리머 블록과 소수성 폴리머 블록의 블록 폴리머 등을 예시할 수 있다. 친수성 폴리머로는 폴리에테르, 카티온성 폴리머, 아니온성 폴리머 등을 예시할 수 있다. 한편, 소수성 폴리머 블록으로는 폴리올레핀이나 폴리아미드 등을 예시할 수 있다. 또, 친수성 폴리머 블록과 소수성 폴리머 블록의 결합으로는 에스테르 결합, 아미드 결합, 에테르 결합 등을 예시할 수 있다. 시장에서 입수할 수 있는 고분자형 대전 방지제의 표면 저항률은 대체로 1 × 10⁶ ∼ 1 × 10¹⁰ Ω 정도이다.

대전 방지층 중에 대전 방지제를 첨가하는 것에 의한 물성 저하를 억제하기 위해서, 소수성 폴리머 블록으로서 폴리올레핀계 수지가 친수성 폴리머 블록과 공중합되어 있는 것이 바람직하다.

또, 고분자형 대전 방지제가 상기 융점 및 부분 융해 열량비를 나타내기 위해서는, 고분자형 대전 방지제 중에 친수성 폴리머로서 폴리에테르를 함유하고, 추가로 폴리아미드나 아미드 결합을 함유하지 않거나, 폴리아미드나 아미드 결합이 매우 적은 것이 바람직하다. 상기 융점 및 부분 융해 열량비를 나타내는 고분자형 대전 방지제로는, 예를 들어 폴리에테르-폴리올레핀 블록 공중합체인 산요 화성 공업 (주) 제조 「페레스타트 VL300」, 「페레크트론 HS」등을 예시할 수 있다.

대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_PE) 에 대한 고분자형 대전 방지제의 용융 점도 (η_AS) 의 비 (η_AS/η_PE) 는 0.4 ∼ 1.0 인 것이 바람직하다. 그 비 (η_AS/η_PE) 가 0.4 ∼ 1.0 일 때 폴리에틸렌계 수지의 매트릭스 중에 고분자형 대전 방지제를 줄무늬상으로 분산시키기 쉬워지기 때문에, 도전성 네트워크를 구축하기 쉬워지고 보다 안정적으로 정전기 산일성을 발현할 수 있기 때문에 바람직하다.

고분자형 대전 방지제의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_AS) 가 100 ∼ 600 ㎩·s 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200 ∼ 550 ㎩·s 이다. 한편, 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_PE) 는 200 ∼ 2000 ㎩·s 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 400 ∼ 2000 ㎩·s 이며, 더욱 바람직하게는 800 ∼ 2000 ㎩·s 이고, 가장 바람직하게는 800 ∼ 1600 ㎩·s 이다.

상기 폴리에틸렌계 수지 및 고분자형 대전 방지제의 용융 점도는, 예를 들어 (주) 토요 세이키 제작소 제조의 캐필로그래프 1D 등의 측정기를 사용하여 측정할 수 있다. 구체적으로는 실린더 직경 9.55 mm, 길이 350 mm 의 실린더와 노즐 직경 1.0 mm, 길이 10 mm 의 오리피스를 사용하여 실린더 및 오리피스의 설정 온도를 190 ℃ 로 하고, 측정 시료 약 15 g 을 그 실린더 내에 넣고 5 분간 방치한 후, 전단 속도 100 sec^- ¹ 에서 용융 수지를 오리피스로부터 띠상으로 압출, 그 때의 용융 점도를 측정한다.

고분자형 대전 방지제의 수 평균 분자량은 상기 용융 점도를 만족시키기 위해서 2000 ∼ 100000 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5000 ∼ 60000, 더욱 바람직하게는 10000 ∼ 40000 이다. 또한 상기 수 평균 분자량은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피를 사용하여 분자량이 이미 알려진 폴리스티렌으로부터 얻어지는 교정 곡선을 사용하여 환산된 수 평균 분자량 (폴리스티렌 환산치) 이다.

대전 방지층의 미끄러짐성을 향상시키기 위해서, 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌 등을 폴리에틸렌계 수지 중에 배합할 수 있고, 그 경우에는 폴리에틸렌계 수지 중에 5 ∼ 30 질량％ 가 되도록 배합하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ∼ 20 질량％ 이다.

대전 방지층에는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 된다. 각종 첨가제로는 예를 들어 산화 방지제, 열안정제, 내후제, 자외선 흡수제, 난연제, 충전제, 항균제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제의 첨가량은 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지와 고분자형 대전 방지제의 합계 100 질량부에 대해서 10 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이하가 보다 바람직하며, 3 질량부 이하가 특히 바람직하다.

발포층에는 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위에서, 폴리스티렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지 등의 폴리에틸렌계 수지 이외의 열가소성 수지, 올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머나 에틸렌프로필렌 고무 등의 엘라스토머 등을 첨가할 수 있다. 그 경우의 첨가량은 발포층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 40 질량부 이하가 바람직하고, 25 질량부 이하가 보다 바람직하며, 10 질량부 이하가 특히 바람직하다.

발포층에는 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 된다. 각종 첨가제로는 예를 들어 조핵제, 산화 방지제, 열안정제, 내후제, 자외선 흡수제, 난연제, 무기 충전제, 항균제, 수축 방지제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제의 첨가량은 발포층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 10 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이하가 보다 바람직하며, 3 질량부 이하가 특히 바람직하다.

본 발명의 발포층의 제조에 사용되는 발포제는, 예를 들어 프로판, 노르말부탄, 이소부탄, 노르말펜탄, 이소펜탄, 노르말헥산, 이소헥산, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 염화메틸, 염화에틸 등의 염화탄화수소 등의 유기 물리 발포제, 질소, 이산화탄소 등의 무기 물리 발포제를 들 수 있다. 상기한 물리 발포제는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 발포제의 첨가량은 발포제의 종류, 목적으로 하는 발포층의 겉보기 밀도에 따라서 적절히 조정되고, 발포제로서 예를 들어 부탄 등의 유기 물리 발포제를 사용했을 경우, 유기 물리 발포제의 첨가량은 기재 수지인 폴리에틸렌계 수지 100 질량부당 바람직하게는 3 ∼ 30 질량부, 보다 바람직하게는 4 ∼ 20 질량부이다.

발포층 형성용 용융 수지에는 통상적으로 기포 조정제가 첨가된다. 기포 조정제로는 붕산아연, 붕산마그네슘, 붕사 등의 붕산금속염, 염화나트륨, 수산화알루미늄, 탤크, 제올라이트, 실리카, 탄산칼슘, 중탄산나트륨, 인산-2,2-메틸렌비스(4,6-tert-부틸페닐)나트륨, 벤조산나트륨, 벤조산칼슘, 벤조산알루미늄, 스테아르산나트륨 등을 들 수 있다. 또 시트르산과 중탄산나트륨, 시트르산의 모노알칼리염과 중탄산나트륨 등을 조합한 것들도 기포 조정제로서 사용할 수 있다. 이들 기포 조정제는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 발포 시트에 있어서의 두께는 그 발포 시트를 포장용 시트로서 사용했을 때 완충성이 우수하고, 피포장체를 곤포할 때의 취급이 용이한 점에서 0.03 ∼ 10 mm 로 형성되는 것이 바람직하다. 그 발포 시트의 두께는 상기 관점에서 8 mm 이하가 보다 바람직하다. 한편, 특히 높은 완충성이 요구되는 용도에 발포 시트가 사용되는 경우에는, 두께는 0.05 mm 이상이 보다 바람직하고, 0.1 mm 이상이 더욱 바람직하며, 0.2 mm 이상이 특히 바람직하고, 0.3 mm 이상이 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서 발포 시트의 두께 측정 방법은 아래와 같다. 먼저, 발포 시트를 압출 방향과 직교하는 방향으로 수직으로 절단하고, 그 절단면의 두께를 현미경에 의해서 등간격으로 폭방향으로 10 지점 촬영하고, 촬영된 각 지점에 있어서의 발포 시트의 두께와 대전 방지층의 두께를 측정하여, 얻어진 값의 산술 평균값을 각각 발포 시트의 두께, 대전 방지층의 두께로 한다. 다음으로, 구해진 발포 시트의 두께로부터 대전 방지층의 두께를 감산하고, 그 감산에 의해서 얻어진 두께를 발포층의 두께로 한다. 또한, 발포층의 두께 또는 대전 방지층의 두께가 쉽게 측정되도록 어느 일방의 층을 착색할 수도 있다. 상기 발포층의 두께와 대전 방지층의 두께 조정은 토출량, 인취 속도를 조정함으로써 상기한 범위로 조정된다.

본 발명의 발포 시트의 겉보기 밀도는 15 ∼ 150 ㎏/㎥ 이다. 그 발포 시트의 겉보기 밀도가 15 ㎏/㎥ 미만이면 포장 재료로서 강도가 부족해질 우려가 있다. 상기 관점에서 발포 시트의 겉보기 밀도는 18 ㎏/㎥ 이상이 바람직하고, 20 ㎏/㎥ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 발포 시트의 겉보기 밀도가 150 ㎏/㎥ 를 초과하면, 사용되는 용도에 따라서는 발포 시트의 완충성이 부족해질 우려가 있다. 상기 관점에서 발포 시트의 겉보기 밀도는 60 ㎏/㎥ 이하가 바람직하고, 55 ㎏/㎥ 미만이 보다 바람직하며, 45 ㎏/㎥ 이하가 더욱 바람직하고, 40 ㎏/㎥ 이하가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, 발포 시트의 겉보기 밀도의 측정 방법은 아래와 같다. 먼저 발포 시트의 평량을 측정한다. 발포 시트의 평량 (g/㎡) 은 발포 시트의 전체 폭에 걸쳐서 길이 10 ㎝ 시험편을 잘라내고, 시험편의 질량 (g) 을 측정한 후, 시험편의 면적 (㎡ : 시트의 폭 (m) × 0.1 m) 으로 그 질량을 나눔으로써 얻어진다. 상기 발포 시트의 평량 (g/㎡) 을 발포 시트의 두께 (mm) 로 나눈 값을 단위 환산하여 발포 시트의 겉보기 밀도 (㎏/㎥) 로 한다.

대전 방지층의 평량 (g/㎡) 은 상기 두께 측정 방법에 의해서 얻어진 대전 방지층의 두께에, 그 대전 방지층을 구성하고 있는 수지의 밀도를 곱하고, 단위 환산하여 구할 수 있다. 또한, 발포층과 대전 방지제의 계면이 불명확한 경우에는, 발포 시트를 제조할 때 대전 방지층의 토출량 X [㎏/시] 와, 얻어지는 발포 시트의 폭 W [m], 발포 시트의 단위 시간당 길이 L [m/시] 로부터, 하기 (2) 식에 의해서 대전 방지층의 평량 [g/㎡] 을 구할 수 있다. 또한, 발포층의 양 면에 대전 방지층이 적층되어 있는 경우에는, 각각의 대전 방지층의 토출량으로부터 각각의 대전 방지층의 평량을 구한다.

대전 방지층의 평량 [g/㎡] ＝ [1000X/(L × W)] … (2)

도 1 에 나타내는 발포 시트에 있어서, 발포층의 독립 기포율은 완충성을 갖게 하기 위해서 20 ％ 이상으로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 35 ％ 이상이다. 발포층의 독립 기포율 : S (％) 는 ASTM D2856-70 에 기재되어 있는 순서 C 에 준거하여, 토시바 베크만 (주) 제조의 공기 비교식 비중계 930 형을 사용하여 측정되는 발포 시트의 실용적 (독립 기포의 용적과 수지 부분의 용적의 합) : Vx (㎤) 로부터 하기 (3) 식에 의해서 산출되는 값이다.

S (％) ＝ (Vx - W/ρ) × 100/(Va - W/ρ) … (3)

단, 상기 (3) 식 중의, Va, W, ρ 는 아래와 같다.

Va : 측정에 사용한 발포 시트의 겉보기 용적 (㎤)

W : 시험편에 있어서의 발포 시트의 질량 (g)

ρ : 발포 시트를 구성하는 수지의 밀도 (g/㎤)

본 발명의 발포 시트의 대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 30 초간 실시했을 때의 초기 대전압은 50 V 이하이고, 바람직하게는 30 V 이하이며, 가장 바람직하게는 0 V 이다.

본 발명에 있어서의 초기 대전압의 측정은 다음과 같이 하여 실시한다. 먼저, 발포 시트로부터 40 mm × 40 mm 사이즈 (두께는 적층 시트의 두께) 의 시험편을 복수 장 잘라내고, 이들 시험편을 23 ℃, 50 ％RH 환경 하에서 24 시간 상태 조절한다. 그 후, 23 ℃, 50 ％RH 환경 하에서 JIS L 1094 (1988년) A 법에 따라서 각 시험편의 대전 방지층면에 10 ㎸ 의 전압을 인가하고, 인가를 정지시켰을 때의 초기 대전압을 측정하고, 각 측정값을 평균하여 초기 대전압으로 한다. 측정 장치로는, 예를 들어 스태틱 호네스트 미터 (시시드 정전기 (주) 제조, TIPE : S-5109) 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 발포 시트의 표면 저항률은 1.0 × 10¹⁰ (Ω) 이하가 바람직하고, 7.0 × 10⁹ (Ω) 이하가 보다 바람직하며, 5.0 × 10⁹ (Ω) 이하가 더욱 바람직하다. 또, 품질 과잉이 되지 않는 관점에서 발포 시트의 표면 저항률은 1.0 × 10⁷ (Ω) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 표면 저항률의 측정 방법을 아래에 기재한다.

[표면 저항률의 측정]

발포 시트로부터 세로 100 mm × 가로 100 mm × 두께 : 시트 두께의 복수의 시험편을 잘라내고, 이 시험편을 사용하여 JIS K 6271 (2001년) 방법에 준하여 인가 전압 500 V 로 인가한 후 1 분후의 표면 저항값을 측정하고, 얻어진 측정값의 평균값으로부터 표면 저항률을 구할 수 있다. 또한, 고분자형 대전 방지제의 표면 저항률에 대해서도 JIS K 6271 (2001년) 방법에 기초하여, 인가 전압 500 V 로 인가한 후 1 분후의 표면 저항값을 측정하고, 얻어진 측정값의 평균값으로부터 구할 수 있다. 측정 장치로서, 예를 들어 타케다 이화학 연구소 공업 (주) 제조, 형식 : TR8601 등을 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예, 비교예에 의해서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

실시예, 비교예에서 사용한 원재료인 폴리에틸렌계 수지, 고분자형 대전 방지제 및 기포 조정제, 그리고 평가 방법을 아래에 기재한다.

(1) 원재료

(a) 폴리에틸렌계 수지

(ⅰ) 저밀도 폴리에틸렌 (이하, 저밀도 폴리에틸렌 [LD1] 로 기재하는 경우가 있다)

다우·케미컬 제조, 저밀도 폴리에틸렌 (상품명 : NUC8321, 밀도 922 ㎏/㎥, 용융 점도 820 ㎩·s, 융점 111.1 ℃)

(ⅱ) 저밀도 폴리에틸렌 (이하, 저밀도 폴리에틸렌 [LD2] 로 기재하는 경우가 있다)

다우·케미컬 제조, 저밀도 폴리에틸렌 (상품명 : NUC8008, 밀도 918 ㎏/㎥, 용융 점도 600 ㎩·s, 융점 107.3 ℃)

(ⅲ) 저밀도 폴리에틸렌 (이하, 저밀도 폴리에틸렌 [LD3] 으로 기재하는 경우가 있다)

다우·케미컬 제조, 저밀도 폴리에틸렌 (상품명 : DNDV-0405 R, 밀도 914 ㎏/㎥, 용융 점도 200 ㎩·s, 융점 104.8 ℃)

(ⅳ) 저밀도 폴리에틸렌 (이하, 저밀도 폴리에틸렌 [LD4] 로 기재하는 경우가 있다)

스미토모 화학 제조, 저밀도 폴리에틸렌 (상품명 : F102, 밀도 914 ㎏/㎥, 용융 점도 1520 ㎩·s, 융점 108.7 ℃)

(b) 고분자형 대전 방지제

(ⅰ) 고분자형 대전 방지제 (HS)

산요 화성 공업 (주) 제조, 폴리에테르-폴리올레핀 블록 공중합체 (상품명 : 페레크트론 HS, 용융 점도 490 ㎩·s, 융점 133.7 ℃, 부분 융해 열량비 33 ％, 표면 저항률 : 2.0 × 10⁶ Ω)

(ⅱ) 고분자형 대전 방지제 (VL300)

산요 화성 공업 (주) 제조, 폴리에테르-폴리올레핀 블록 공중합체 (상품명 : 페레스타트 VL300, 용융 점도 230 ㎩·s, 융점 133.3 ℃, 부분 융해 열량비 30 ％, 표면 저항률 : 1.0 × 10⁸ Ω)

(ⅲ) 고분자형 대전 방지제 (PVH)

산요 화성 공업 (주) 제조, 폴리에테르-폴리올레핀 블록 공중합체 (상품명 : 페레크트론 PVH, 용융 점도 470 ㎩·s, 융점 131.4 ℃, 부분 융해 열량비 48 ％, 표면 저항률 : 8.4 × 10⁶ Ω)

(ⅳ) 고분자형 대전 방지제 (HC250)

산요 화성 공업 (주) 제조, 폴리에테르-폴리올레핀 블록 공중합체 (상품명 : 페레스타트 HC250, 용융 점도 250 ㎩·s, 융점 134.8 ℃, 부분 융해 열량비 51 ％, 표면 저항률 : 2.8 × 10⁷ Ω)

(c) 기포 조정제

다이니치 정화 (주) 제조, 기포 조정제 마스터 배치 (상품명 : PO217K)

(2) 평가 방법

(2-1) 융점, 융해 열량의 측정 방법

JIS K 7121 (1987년) 및 JIS K 7122 (1987년) 에 준거하는 상기 방법에 의해서 측정하였다.

(2-2) 발포 시트의 평가 방법

(a) 두께, 겉보기 밀도, 평량

상기 방법에 의해서 측정하였다. 또한, 대전 방지층의 평량의 측정에 있어서는 상기한 대전 방지층의 토출량으로부터 구하는 방법을 채용하였다.

(b) 표면 저항률

발포 시트로부터 무작위로 3 편의 시험편을 잘라내고, 그 시험편의 표면 저항률을 상기 JIS K 6271 (2001년) 방법에 의해서 측정하고, 얻어진 측정값의 평균값으로부터 표면 저항률을 구하였다. 측정 장치로서 타케다 이화학 연구소 공업 (주) 제조, 형식 : TR8601 을 사용하였다.

(c) 초기 대전압

초기 대전압의 측정은, 발포 시트로부터 무작위로 3 편의 시험편을 잘라내고, 상기 JIS L 1094 (1988년) A 법에 따라서 초기 대전압을 측정하고, 각 측정값을 평균하여 초기 대전압으로 하였다. 측정 장치로서, 시시드 정전기 (주) 제조, 스태틱 호네스트 미터 (형식 : TIPE S-5109) 를 사용하였다.

(d) 독립 기포율

발포 시트의 무작위로 선택된 3 개 지점으로부터 시험편을 잘라내고, 상기 ASTM D 2856-70 에 기초하는 방법에 의해서 각 시험편의 독립 기포율을 측정하고, 각 측정값을 평균하여 독립 기포율로 하였다.

[실시예 1]

발포층 형성용의 압출기로서 직경 90 mm 와 직경 120 mm 의 2 대의 압출기로 이루어지는 탠덤 압출기를 사용하고, 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층 형성용의 압출기로서 직경 50 mm, L/D ＝ 50 의 압출기를 사용하였다. 또, 발포 시트의 공압출을 위해서 직경 95 mm 의 환상 다이를 사용하였다.

발포층 형성을 위해서, 저밀도 폴리에틸렌 [LD1] 과, 그 저밀도 폴리에틸렌 100 질량부에 대해서 기포 조정제 마스터 배치를 0.3 질량부 배합하여, 직경 90 mm 의 압출기에 공급하고, 가열 혼련하여, 약 200 ℃ 로 조정된 용융 혼합물로 하였다. 그 용융 혼합물에 물리 발포제로서 노르말부탄 70 질량％ 와 이소부탄 30 질량％ 로 이루어지는 부탄 혼합 발포제를, 그 저밀도 폴리에틸렌 100 질량부에 대해서 11 질량부가 되도록 압입하고, 이어서 상기 직경 90 mm 의 압출기의 하류측에 연결된 직경 120 mm 의 압출기에 공급하여 112 ℃ 의 발포층 형성용 용융 수지를 얻었다.

한편, 대전 방지층 형성을 위해서, 저밀도 폴리에틸렌 [LD1] 과, 그 저밀도 폴리에틸렌 100 질량부에 대해서 100 질량부의 고분자형 대전 방지제 (HS) 를 직경 50 mm 의 압출기에 공급하고, 가열 혼련하여, 약 200 ℃ 로 조정된 용융 수지 혼합물로 하고, 그 용융 수지 혼합물에 휘발성 가소제로서 노르말부탄 70 질량％ 와 이소부탄 30 질량％ 로 이루어지는 혼합물 (표 1 중에서는 간단히 「부탄」이라고 기재한다) 을 저밀도 폴리에틸렌과 고분자형 대전 방지제의 용융 혼합물 100 질량부에 대해서 11 질량부 압입하고, 그 후 용융 수지 온도를 117 ℃ 로 조정하여 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층 형성용 용융 수지를 얻었다.

얻어진 대전 방지층 형성용 용융 수지 및 발포층 형성용 용융 수지를 합류 다이중에 공급하고, 대전 방지층 형성용 용융 수지가 발포체층의 표면층 (통상 적층 발포체에 있어서의 외면측) 과 이면층 (통상 적층 발포체에 있어서의 내면측) 을 형성하도록 적층 합류시켜 환상 다이로부터 공압출하여, 외면측으로부터 대전 방지층/폴리에틸렌계 수지 발포층/대전 방지층의 순서로 3 층 구성으로 적층된 통상 적층 발포체를 형성하고, 그 통상 적층 발포체를 냉각된 원통을 따르게 하여 인출하면서 압출 방향을 따라서 절개하여, 목적으로 하는 발포 시트를 얻었다. 또한, 인취 속도는 발포 시트의 두께가 1 mm 가 되도록 속도를 조정하였다.

[실시예 2]

환상 다이로부터 공압출된 통상 적층 발포체를 냉각된 원통을 따르게 하여 인출하는 속도를 조정하고, 두께를 2 mm 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 3]

노르말부탄 70 질량％ 와 이소부탄 30 질량％ 의 부탄 혼합물로 이루어지는 물리 발포제의 첨가량을 저밀도 폴리에틸렌 100 질량부에 대해서 17.6 질량부로 하고, 노르말부탄 70 질량％ 와 이소부탄 30 질량％ 로 이루어지는 휘발성 가소제의 첨가량을 저밀도 폴리에틸렌과 고분자형 대전 방지제의 용융 혼합물 100 질량부에 대해서 17.6 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 4]

고분자형 대전 방지제의 첨가량을 저밀도 폴리에틸렌 100 질량부에 대해서 45 질량부로 하고, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 토출량과, 발포층 형성용 용융 수지의 토출량의 비를 표에 나타낸 적층 비율이 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

[실시예 5]

대전 방지층 형성용 용융 수지의 온도를 120 ℃ 로 조정하여 합류 다이에 도입한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 6]

대전 방지층의 기재 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 [LD3] 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 7]

대전 방지층 형성용 용융 수지에, 저밀도 폴리에틸렌 [LD1] 100 질량부에 대해서 고분자형 대전 방지제 (VL300) 를 100 질량부 첨가한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 8]

대전 방지층의 기재 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 [LD2] 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 9]

대전 방지층의 기재 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 [LD4] 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 발포 시트를 얻었다.

[실시예 10]

대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 140 ℃ 로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

[비교예 1]

고분자형 대전 방지제 (PVH) 를 저밀도 폴리에틸렌 [LD1] 100 질량부에 대해서 100 질량부 첨가하고, 휘발성 가소제로서 노르말부탄 70 질량％ 와 이소부탄 30 질량％ 로 이루어지는 혼합물을 11.0 질량부 첨가 후 혼련하고, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 120 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

얻어진 발포 시트의 표면 저항률은 3.8 × 10¹⁰ Ω, 초기 대전압은 500 V 였다.

[비교예 2]

대전 방지층 형성용 용융 수지의 기재 수지에 저밀도 폴리에틸렌 [LD2] 를 사용하고, 대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 117 ℃ 로 한 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

얻어진 발포 시트의 표면 저항률은 1.7 × 10¹¹ Ω, 초기 대전압은 1200 V 였다.

[비교예 3]

대전 방지층 형성용 용융 수지에 함유되는 고분자형 대전 방지제 HC250 을 저밀도 폴리에틸렌 [LD2] 100 질량부에 대해서 100 질량부 첨가한 것 이외에는, 비교예 2 와 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

얻어진 발포 시트의 표면 저항률은 1.1 × 10¹⁴ Ω, 초기 대전압이 2400 V 이었다.

[비교예 4]

대전 방지층 형성용 용융 수지의 압출 온도를 112 ℃ 로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

얻어진 발포 시트의 표면 저항률은 1.3 × 10¹¹ Ω, 포화 대전압은 1300 V 였다.

[비교예 5]

고분자형 대전 방지제의 첨가량을 25 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 발포 시트를 얻었다.

얻어진 발포 시트의 표면 저항률은 3.7 × 10¹⁰ Ω, 초기 대전압은 580 V 였다.

상기 평가 결과들을 정리하여 표 1, 2 에 나타낸다.

1 : 폴리에틸렌계 수지 발포 시트
2 : 폴리에틸렌계 수지 발포층
3 : 대전 방지층
4 : 폴리에틸렌계 수지
5 : 고분자형 대전 방지제
6 : 휘발성 가소제
7 : 대전 방지층 형성용 용융 수지
8 : 폴리에틸렌계 수지
9 : 물리 발포제
10 : 발포층 형성용 용융 수지
11 : 제 1 압출기
12 : 제 2 압출기
13 : 환상 다이

Claims

저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하는 발포층의 적어도 편면에, 저밀도 폴리에틸렌을 함유하는 폴리에틸렌계 수지를 기재 수지로 하고 고분자형 대전 방지제를 함유하는 대전 방지층이 적층 접착되어 이루어지는, 겉보기 밀도 15 ∼ 150 ㎏/㎥ 의 발포 시트에 있어서,
고분자형 대전 방지제의 융점이 125 ∼ 140 ℃, 또한 그 전체 융해 열량에 대한 융점 이상의 부분인 부분 융해 열량의 비가 40 ％ 이하이고,
대전 방지층 중의 고분자형 대전 방지제의 배합량이 대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지 100 질량부에 대해서 45 ∼ 300 질량부이고,
대전 방지층의 평량이 1 ∼ 50 g/㎡ 이고,
대전 방지층면에 10 ㎸ 의 인가를 30 초간 실시했을 때의 초기 대전압이 0 V 인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.
제 1 항에 있어서,
대전 방지층의 평량이 1 ∼ 10 g/㎡ 인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
고분자형 대전 방지제의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_AS) 가 100 ∼ 600 ㎩·s 이고,
대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_PE) 에 대한 상기 용융 점도 (η_AS) 의 비 (η_AS/η_PE) 가 0.4 ∼ 1.0 인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
대전 방지층을 구성하는 폴리에틸렌계 수지의 190 ℃, 전단 속도 100 sec^-1 에 있어서의 용융 점도 (η_PE) 가 800 ∼ 2000 ㎩·s 인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 수지 발포 시트.