TW201418032A - 聚乙烯系樹脂發泡片 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種柔軟性與吸震性兼備，且具有靜電散逸性的發泡片。該發泡片是一種在發泡層的一面或兩面上積層黏著抗靜電層而構成，且視密度為15~150kg/m3的發泡片，該發泡層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，該抗靜電層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，且含有高分子型抗靜電劑，其中，高分子型抗靜電劑的熔點為125~140℃，且熔點以上部分的部分熔解熱量對總熔解熱量的比值為40%以下，高分子型抗靜電劑是相對於100質量份之聚乙烯系樹脂被混入45~300質量份，抗靜電層的基重為1~50g/m2，對發泡片的抗靜電層面外加10kV的電壓30秒時，初期靜電壓為50V以下。

Description

聚乙烯系樹脂發泡片 發明領域
本發明是有關於一種聚乙烯系樹脂發泡片。
發明背景
聚乙烯系樹脂發泡片因具有適當的柔軟性與吸震特性，所以不易損傷被包裝物體，向來使用於作為吸震材料或包裝材料等的原料。特別作為是不喜灰塵或靜電的電子零件或玻璃基板等的包裝材料，向來使用含有抗靜電劑且表面電阻率1×109~1013Ω上下的聚乙烯系樹脂發泡片。
過去，向來使用甘油脂肪酸酯等界面活性劑作為抗靜電劑混入聚烯烴系樹脂。但是，此種界面活性劑會從發泡片中滲出而轉移至被包裝物而汙染被包裝物。專利文獻1揭示有一種用高分子型抗靜電劑取代界面活性劑作為抗靜電劑，減少被包裝物體等接觸對象的表面汙染的發泡片。又，專利文獻2揭示有一種藉由把含有當作抗靜電劑的高分子抗靜電劑之層設置於發泡層的至少一面，而可在不會被空氣中濕度條件大幅左右的情況下得到抗靜電效果，且柔軟性與吸震性兼備的聚烯烴系樹脂發泡片。
先前技術文獻
專利文獻
【專利文獻1】特開2004-181933號公報
【專利文獻2】特開2005-074771號公報
發明概要
隨著近年的電子零件等的性能越來越高，電子零件內部的電路也越來越細化，因靜電造成的破壞也變得更容易發生，對包裝材料的抗靜電性能的要求也變得更高。為此，近年來，比起在導電性領域，更需要在電阻率高的電阻領域中具有完全不帶電或幾乎不帶電的電性(以下稱為「靜電散逸性」)的包裝材料。
本發明者們以製得當對抗靜電層面外加10kV的電壓時，初期靜電壓為50V以下，且具有靜電散逸性的聚乙烯系樹脂發泡片為目的，嘗試對前述專利文獻1、2中記載的發泡片增加抗靜電劑的添加量，但是無法製得具有靜電散逸性的發泡片。又，本發明者們嘗試使用電阻率更低的高分子型抗靜電劑，但仍無法製得具有靜電散逸性的發泡片。
另一方面，作為降低包裝材料的表面電阻率的方法，已知有一種把導電碳黑等導電填料混入基材樹脂的方法。但是，作為電子零件等的包裝材料被要求的抗靜電性能，導電性能並非必要。反而會因導電性過高，當與帶電 的電子零件接觸時，會因急遽的放電而瞬間產生大電流，造成電路破損。又，混入導電填料的方法，因會隨著些微的填料混合量的增減，使表面電阻率大幅變化，故難以把電性控制於靜電散逸性領域裡。
本發明是鑑於前述的問題點而作成，以提供一種柔軟性與吸震性兼備，且具有靜電散逸性的聚乙烯系樹脂發泡片為目的。
本發明的要旨為以下(1)到(4)記載之發明。
(1)一種聚乙烯系樹脂發泡片，是在發泡層的至少一面上積層黏著抗靜電層而構成，且視密度為15~150kg/m3的發泡片，該發泡層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，該抗靜電層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，且含有高分子型抗靜電劑，其特徵在於：高分子型抗靜電劑的熔點為125~140℃，且熔點以上部分的部分熔解熱量對總熔解熱量的比值為40%以下，抗靜電層中的高分子型抗靜電劑混合量相對於100質量份之構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂，為45~300質量份，抗靜電層的基重為1~50g/m2，對抗靜電層面外加10kV的電壓30秒時，初期靜電壓為50V以下。
(2)如前述(1)之聚乙烯系樹脂發泡片，其中抗靜電層的基重為1~10g/m2。
(3)如前述(1)或(2)之聚乙烯系樹脂發泡片，其中高分子型抗靜電劑於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηAS)為100~600Pa˙s，前述熔體黏度(ηAS)對構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηPE)的比值(ηAS/ηPE)為0.4~1.0。
(4)如前述(1)到(3)中任一項之聚乙烯系樹脂發泡片，其中構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηPE)為800~2000Pa˙s。
本發明的聚乙烯系樹脂發泡片是由發泡層與抗靜電層構成，於抗靜電層以一定比率混入有一熔點為125~140℃且熔點以上部分的部分熔解熱量對總熔解熱量的比值為40%以下的高分子型抗靜電劑，對抗靜電層面外加10kV的電壓30秒時，初期靜電壓為50V以下，因此柔軟性與吸震性兼備，可適合用來作為電子零件等的包裝材料。
1‧‧‧聚乙烯系樹脂發泡片
2‧‧‧聚乙烯系樹脂發泡層
3‧‧‧抗靜電層
4‧‧‧聚乙烯系樹脂
5‧‧‧高分子型抗靜電劑
6‧‧‧揮發性可塑劑
7‧‧‧形成抗靜電層用熔融樹脂
8‧‧‧聚乙烯系樹脂
9‧‧‧物理發泡劑
10‧‧‧形成發泡層用熔融樹脂
11‧‧‧第1擠壓機
12‧‧‧第2擠壓機
13‧‧‧環狀模
圖1是表示本發明的聚乙烯系樹脂發泡片之一例的截面圖。
圖2是表示本發明的聚乙烯系樹脂發泡片的製造方法之一例的說明圖。
用以實施發明之形態
以下就本發明的聚乙烯系樹脂發泡片作說明。
本發明的發泡片是在發泡層的至少一面上積層黏著抗靜電層而構成，且視密度為15~150kg/m3的發泡片，該發泡層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，該抗靜電層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，且含有高分子型抗靜電劑，而且，高分子型抗靜電劑的熔點為125~140℃，且熔點以上部分的部分熔解熱量對總熔解熱量的比值為40%以下，抗靜電層中的高分子型抗靜電劑混合量相對於100質量份之構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂，為45~300質量份，抗靜電層的基重為1~50g/m2，對抗靜電層面外加10kV的電壓30秒時，初期靜電壓為50V以下。
將本發明的聚乙烯系樹脂發泡片之一例以截面圖表示於圖1。聚乙烯系樹脂發泡片1是以聚乙烯系樹脂作為基材樹脂的發泡層(以下稱為「發泡層」)2之至少一面上積層黏著含有高分子型抗靜電劑的抗靜電層3的發泡片。在此，雖以兩面皆積層有抗靜電層3的發泡片為中心作描述，但也可以構成為發泡層2的單面積層有抗靜電層3。又，亦可在發泡層2上積層未含有高分子型抗靜電劑的聚乙烯系樹脂層，而在此聚乙烯系樹脂層的表面上積層含有高分子型抗靜電劑的抗靜電層3。
本發明的發泡片，例如圖2所例示，是利用環狀模13將形成抗靜電層用熔融樹脂7與形成聚乙烯系樹脂發泡層用熔融樹脂(以下稱為「形成發泡層用熔融樹脂」)10加以積層並進行共擠壓，藉此製得筒狀積層發泡體，然後 將其一端切開便可製造聚乙烯系樹脂發泡片1，該形成抗靜電層用熔融樹脂7是供給聚乙烯系樹脂4、高分子型抗靜電劑5、及揮發性可塑劑6給第1擠壓機11揑和而成，該形成聚乙烯系樹脂發泡層用熔融樹脂10是供給聚乙烯系樹脂8及物理發泡劑9給第2擠壓機12揑和而成。還有，除了前述的方法，也可採用利用平模，一開始就共擠壓成片狀的方法。
前述以環狀模當作擠壓機前端的模13的方法有可在擠壓發泡時抑制稱為皺波(corrugate)的波狀圖樣的發生，及容易製造寬度在1000mm以上的發泡片的優點。另外，共擠壓的方法中，也可以在環狀模的模口或模的模口外積層樹脂層與發泡層。又，前述環狀模、擠壓機、圓柱狀冷卻裝置與筒狀積層發泡體切開裝置等，可使用向來在擠壓發泡領域中所用的周知的裝置。
本發明中，使用於聚乙烯系樹脂發泡片(以下稱為「發泡片」)中的抗靜電層及發泡層的聚乙烯系樹脂，是指樹脂中的乙烯成分在50莫耳%以上的樹脂，具體可舉：低密度聚乙烯(PE-LD)、線性低密度聚乙烯(PE-LLD)、高密度聚乙烯(PE-HD)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)或乙烯-丙烯酸乙酯(EEAK)等。另外，一般來說，高密度聚乙烯是密度在940kg/m3以上的聚乙烯系樹脂，低密度聚乙烯是具有長鏈分枝構造，密度在910kg/m3以上、小於930kg/m3的聚乙烯系樹脂，線性低密度聚乙烯是乙烯與碳數4~8的α-烯烴的共聚物且實質上分子鏈為線狀，密度在910kg/m3以上、小於940kg/m3 的聚乙烯系樹脂。
使用於形成本發明的發泡片中的發泡層及抗靜電層的[含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂]是指，以聚乙烯系樹脂中表面硬度低且被包裝物表面保護性佳等的柔軟性的觀點來看，聚乙烯系樹脂裡包含低密度聚乙烯之意，並低密度聚乙烯是作為主成分被包含為佳。另外，[作為主成分包含]是表示在聚乙烯系樹脂中含有50質量%以上，較佳為70質量%以上，更佳為80質量%以上，最好為90質量%以上。
一般來說，低密度聚乙烯的熔點在100~115℃上下。
形成發泡層用熔融樹脂的擠壓溫度雖必須考慮所需要的發泡層視密度、發泡劑的種類及添加量等因素作調整，但為了使用丁烷等烴化合物作發泡劑來形成視密度為15~150kg/m3的發泡層，宜把形成發泡層用熔融樹脂的溫度(發泡溫度)調整至所使用的低密度聚乙烯的[熔點-10℃]到[熔點+20℃]的範圍內，再供給模內擠壓為佳。另一方面，為了不阻礙發泡層發泡並以共擠壓形成抗靜電層，把形成抗靜電層用熔融樹脂的溫度調整至形成發泡層用熔融樹脂的[發泡溫度+30℃]以下，再供給模內共擠壓為佳。
含有高分子型抗靜電劑的抗靜電層為了要發揮靜電散逸性，不是只單純增加高分子型抗靜電劑的混合量，必須將高分子型抗靜電劑以網狀或是層狀分散至作為抗靜電層的基材樹脂的聚乙烯系樹脂中，以形成高度的導 電網路。
在抗靜電層中，高分子型抗靜電劑為了形成充分的導電網路以發揮靜電散逸性，重要的是所使用的高分子型抗靜電劑的熔點及熔解熱量分布與高分子型抗靜電劑的混合量，同時，擠壓時將揮發性可塑劑混入形成抗靜電層用熔融樹脂並調整形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度也很重要。
首先，為了製得低視密度且具有閉孔氣泡構造的發泡層，發泡層擠壓發泡時的樹脂溫度(發泡溫度)如前述，必須以其基材樹脂熔點的溫度同溫或略高溫的範圍來進行。另一方面，形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓時樹脂溫度(以下，將熔融樹脂的擠壓時樹脂溫度稱為「擠壓溫度」)也必須降低至不會阻礙發泡層發泡的溫度。因形成發泡層用熔融樹脂是藉物理發泡劑而可塑化，冷卻至熔點附近也具有擠壓時所需要的流動性，但形成抗靜電層用熔融樹脂的流動性通常會顯著變差，所以無法冷卻至其熔點附近。在此，藉由在形成抗靜電層用熔融樹脂中混入揮發性可塑劑將此熔融樹脂變得可塑化，便可進行將該熔融樹脂的樹脂溫度降低至不會阻礙發泡層發泡的溫度的冷卻調整，並且同時賦予足以順應抗靜電層的延伸性。此種方法在製成低視密度(高發泡倍率)的發泡層中特別有效，並可在讓抗靜電層不發生龜裂或破裂等的情況下，將抗靜電層積層於發泡層上。
大部分的揮發性可塑劑在擠壓時會因擠壓時的 熱而從抗靜電層中揮發，幾乎沒有殘留在抗靜電層中，或是一部分剛擠壓出來時還殘留在抗靜電層中，但很快就揮發掉而幾乎沒有殘留在抗靜電層中。
若例示較佳的揮發性可塑劑，作為烴系化合物可使用1種或2種以上選自於碳數2~7的脂肪族烴、碳數1~4的脂肪族醇，或碳數2~8的脂肪族醚，特別是用碳數3~6的脂肪族烴為佳。因有高效率地把形成抗靜電層用熔融樹脂可塑化的優點，所以使用前述烴化合物為佳。
前述碳數2~7的脂肪族烴，可舉例如：乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、異己烷、環己烷、庚烷等，其中，使用丁烷為佳，異丁烷或異丁烷比率在30莫耳%以上的正丁烷與異丁烷的混合物更佳。
前述揮發性可塑劑的添加時機是在高分子型抗靜電劑充分地分散於聚乙烯系樹脂中後添加為佳。把聚乙烯系樹脂與高分子型抗靜電劑捏和時，藉由熔融混合物的黏度維持在某種較高程度的狀態，可確實形成導電網路構造。
高分子型抗靜電劑的熔點必須在125~140℃，且熔點以上部分的部分熔解熱量對總熔解熱量的比值(以下稱為「部分熔解熱量比值」)必須在40%以下。
高分子型抗靜電劑方面，藉由選擇熔點及部分熔解熱量比值在前述範圍內的高分子型抗靜電劑，可在以表現後述靜電散逸性用之適當擠壓溫度擠壓出抗靜電層時，防止高分子型抗靜電劑的熔解不足或產生結晶物，並認為可充分形成為了發揮靜電散逸性必須要有的導電網路。前述部 分熔解熱量比值超過40%時，意即，高分子型抗靜電劑含有多量的高熔點部分時，即使高分子型抗靜電劑的熔點在125~140℃的範圍內，擠出時的流動性也會下降，無法充分形成為了發揮靜電散逸性必須要有的導電網路。以更為提高低溫時的流動性，並容易形成導電網路的觀點來看，部分熔解熱量比值在35%以下為佳。
本發明中，高分子型抗靜電劑的熔點及部分熔解熱量比值是採用以下方法所測定出來的值。
[熔點的測定方法]
熔點是基於JIS K7121(1987年)，以熱流微差掃描熱量計測定為基準所測出的值。採用試片的狀態調整(2)的條件(但是冷卻速度是10℃/分)，從40℃開始以10℃/分的速度升溫來測得DSC曲線。以測得的DSC曲線中的熔解峰的頂點的溫度為熔點。若是熔解峰出現2個以上的話，以最大的熔解峰的頂點的溫度為熔點。
[熔解熱量的測定方法]
熔解熱量是基於JIS K7122(1987年)，以熱流微差掃描熱量計測定所測出的值。採用試片的狀態調整(2)的條件(但是冷卻速度是10℃/分)，以10℃/分的速度升溫來測得DSC曲線。從測得的DSC曲線中，以全部的熔解峰的峰面積求出總熱量Ha(J/g)。從這些熔解峰中，以前述求出的熔點以上的部分的峰面積來求出部分熔解熱量Hh(J/g)。以算式(1)所示的計算式計算部分熔解熱量Hh(J/g)占熔解峰總熱量Ha(J/g)的比率。
[Hh]÷[Ha]×100‧‧‧(1)
本發明中，抗靜電層中的高分子型抗靜電劑混合量相對於100質量份之構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂，為45~300質量份。
高分子型抗靜電劑混合量相對於100質量份聚乙烯系樹脂為小於45質量份時，會無法充分形成導電網路，另一方面，超過300質量份時，抗靜電層的物性下降或與發泡層的黏著力下降，抗靜電層恐怕會自發泡層剝離，更會有難以利用共擠壓形成前述抗靜電層的情形。從前述觀點來看，其下限值以50質量份為佳，60質量份更佳。另一方面，其上限值以200質量份為佳，150質量份更佳。
更進一步來說，為了確實形成表現出靜電散逸性的抗靜電層，必須將形成抗靜電層用熔融樹脂調整至[高分子型抗靜電劑的熔點-17℃]以上的溫度範圍內，再供給共擠壓模內與發泡層共擠壓。
如上所述，過去，以不破壞發泡層的氣泡構造的觀點來看，一直是盡可能的降低形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度。然而，發現形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度若是低於某溫度時，會表現不出靜電散逸性。此原因認為是在擠壓溫度低時，高分子型抗靜電劑在擠壓時黏度會急速地變高，而相對於聚乙烯系樹脂的熔融黏度，高分子型抗靜電劑的熔融黏度變得極大，即使如前述以極高的混合量混入高分子型抗靜電劑，高分子型抗靜電劑也無法在聚乙烯系樹脂中充分地延展，因此無法充分形成為了表 現出靜電散逸性的導電網路構造。或認為是因在模內時，相對於高分子型抗靜電劑流動性相對變高的聚乙烯系樹脂變得容易選擇性地分布於剪切速率大的模的壁面側上，使抗靜電層表面的導電性更加降低。
也就是認為藉由將形成抗靜電層用熔融樹脂調整至[高分子型抗靜電劑的熔點-17℃]以上的溫度範圍內，再供給共擠壓模內與發泡層共擠壓，可使高分子型抗靜電劑在抗靜電層內形成充分的導電網路構造，且因抗靜電層表面中可存在著充分的高分子型抗靜電劑，可形成表現出靜電散逸性的抗靜電層。從維持發泡層的閉孔氣泡率的觀點來看，把形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度控制在形成發泡層用熔融樹脂的[發泡溫度+25℃]以下為佳，[發泡溫度+20℃]以下更佳，[發泡溫度+17℃]以下最佳。
含有高分子型抗靜電劑的抗靜電層的基重在1~50g/m2。為了表現出靜電散逸性，必須要在1g/m2以上。抗靜電層基重過多的話，發泡片全體的柔軟性容易下降，又，發泡片的氣泡構造也變得容易被破壞。基於以上觀點來看，抗靜電層的基重上限為50g/m2，20g/m2為佳，10g/m2更佳。
高分子型抗靜電劑是與界面活性劑等低分子型抗靜電劑有所區別的抗靜電劑，具體來說可例示有體積電阻率在1×105~1×1011Ω‧cm的親水性聚合物(以下僅稱為「親水性聚合物」)或親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段的嵌段聚合物等。作為親水性聚合物，可例示聚醚、陽 離子性聚合物、陰離子性聚合物。另一方面，作為疏水性聚合物嵌段，可例示有聚烯烴或聚醯胺等。又，作為親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段的結合，可例示有酯鍵結、醯胺鍵結、醚鍵結等。市面上可得到的高分子型抗靜電劑的表面電阻率約在1×106~1×1010Ω上下。
為了抑制在抗靜電層中添加抗靜電劑造成的物性降低，以聚烯烴系樹脂作為疏水性聚合物嵌段，與親水性聚合物嵌段進行共聚合為佳。
又，為了讓高分子型抗靜電劑示有前述熔點及部分熔解熱量比值，高分子型抗靜電劑中，宜含有聚醚作為親水性聚合物，更進一步地，最好是不含聚醯胺或醯胺鍵結，或是聚醯胺或醯胺鍵結極少。示有前述熔點及部分熔解熱量比值的高分子型抗靜電劑方面，可例示聚醚-聚烯烴嵌段共聚物之三洋化成工業(株)製的「Pelestat VL300」「Pelectron HS」等。
高分子型抗靜電劑的熔體黏度(ηAS)對構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηPE)的比值(ηAS/ηPE)宜為0.4~1.0。該比值(ηAS/ηPE)為0.4~1.0時，高分子型抗靜電劑在聚乙烯系樹脂的基質中會變得易於以條紋狀分散，使導電性網路變得易於構築而更穩定地表現出靜電散逸性，因此較佳。
高分子型抗靜電劑於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηAS)為100~600Pa˙s為佳，200~550Pa˙s更佳。另一方面，構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂於190℃、剪切速率 100sec-1時的熔體黏度(ηPE)為200~2000Pa˙s為佳，400~2000Pa˙s更佳，800~2000Pa˙s特別佳，800~1600Pa˙s最佳。
前述聚乙烯系樹脂及高分子型抗靜電劑的熔體黏度可使用例如(株)東洋精機製作所製的CAPILOGRAPH 1D等測定機來測定。具體來說是用口徑9.55mm、長350mm的圓筒與噴嘴口徑1.0mm、長10mm的噴口，圓筒與噴口的溫度設定為190℃，將約15g的試料放入該圓筒內，放置5分鐘後，以剪切速率100sec-1從噴口呈繩狀地擠壓出熔融樹脂，並測定此時的熔體黏度。
高分子型抗靜電劑的數量平均分子量為了滿足上述的熔體黏度，在2000~100000為佳，5000~60000更佳，10000~40000最佳。另外前述數量平均分子量是用凝膠滲透層析法，使用從已知分子量的聚苯乙烯測得的校正曲線來換算出的數量平均分子量(聚苯乙烯換算值)。
為了提升抗靜電層的滑動性，可將線性低密度聚乙烯或高密度聚乙烯等混入聚乙烯系樹脂中，這時於聚乙烯系樹脂中混入成為5~30質量%為佳，10~20質量%更佳。
在不阻礙本發明的目的之範圍內，可以在抗靜電層中添加各種添加劑。各種添加劑來說，可舉例如：抗氧化劑、熱穩定劑、耐候劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、填充劑及抗菌劑等。該等添加劑的添加量，相對於合計100質量份之構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂與高分子型抗靜電劑，為10質量份以下為佳，5質量份以下更佳，3質量份以下特 別佳。
在不阻礙本發明的目的及效果之範圍內，可以在發泡層中添加聚苯乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂等聚乙烯系樹脂以外的熱可塑性樹脂；烯烴系彈性體、苯乙烯系彈性體或乙烯-丙烯橡膠等彈性體等。此時的添加量相對於100質量份之構成發泡層的聚乙烯系樹脂，為40質量份以下為佳，25質量份以下更佳，10質量份以下特別佳。
在發泡層裡也可以添加各種添加劑。各種添加劑來說，可舉例如：成核劑、抗氧化劑、熱穩定劑、耐候劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、無機填充劑、抗菌劑或收縮抑制劑等。該等添加劑的添加量，相對於100質量份之構成發泡層的聚乙烯系樹脂，為10質量份以下為佳，5質量份以下更佳，3質量份以下特別佳。
製造本發明的發泡層所使用的發泡劑可舉例如：丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷或環己烷等脂肪族烴；氯甲烷、氯乙烷等氯化烴等的有機物理發泡劑；氮、二氧化碳等的無機物理發泡劑。前述物理發泡劑可混合2種以上使用。
前述發泡劑的添加量雖是根據發泡劑的種類、目標的發泡層視密度作適當調整，但使用例如丁烷等有機物理發泡劑作為發泡劑時，有機物理發泡劑的添加量在每100質量份基材樹脂的聚乙烯系樹脂中，為3~30質量份為佳，4~20質量份更佳。
形成發泡層用熔融樹脂中通常會添加氣泡調節 劑。氣泡調節劑來說，可列舉如：硼酸鋅、硼酸鎂、硼砂等硼酸金屬鹽、氯化鈉、氫氧化鋁、滑石、沸石、矽石、碳酸鈣、碳酸氫鈉、磷酸-2,2-亞甲雙(4,6-三級丁苯)鈉、安息香酸鈉、安息香酸鈣、安息香酸鋁或硬脂酸鈉等。或可用檸檬酸與碳酸氫鈉、檸檬酸的單鹼鹽(mono-alkali salt)與碳酸氫鈉等組合來作為氣泡調節劑。該等之氣泡調節劑可混合兩種以上來使用。
本發明的發泡片的厚度方面，在將前述發泡片作為包裝片使用時，以吸震性佳且在捆包被包裝物體時易於處理的觀點來看，形成為0.03~10mm為佳。前述發泡片的厚度在前述的觀點下，8mm以下更佳。另一方面，將發泡片使用於需要特別高的吸震性的用途時，厚度在0.05mm以上為較佳，0.1mm以上更佳，0.2mm以上特別佳，0.3mm以上最佳。
本發明中的發泡片厚度的測定方法如下所述。首先，將發泡片以與擠壓方向垂直的方向筆直地切斷，將切斷面的厚度用顯微鏡等間隔地於寬度方向進行10點拍攝，測定拍攝的各點中的發泡片的厚度與抗靜電層的厚度，將各自測得的值的算術平均值作為發泡片的厚度與抗靜電層的厚度。接下來把求得的發泡片的厚度減去抗靜電層的厚度，將減去後算得的厚度作為發泡層的厚度。另一方面，為了易於測得發泡層的厚度或抗靜電層的厚度，可將其中一層染色。前述發泡層的厚度與抗靜電層的厚度的調整是利用調整流出率與牽引速度來調整至前述的範圍。
本發明的發泡片的視密度為15~150kg/m3。若該發泡片的視密度小於15kg/m3，恐怕作為包裝材料強度會不足。從上述觀點來看，發泡片的視密度在18kg/m3以上為佳，20kg/m3以上更佳。另一方面，泡片的視密度超過150kg/m3時，根據所使用的用途，會有發泡片的吸震性不足之虞。從上述觀點來看，發泡片的視密度在60kg/m3以下為佳，小於55kg/m3更佳，45kg/m3以下特別佳，40kg/m3以下最佳。
本發明中，發泡片的視密度的測定方法如下所述。首先是測定發泡片的基重。發泡片的基重(g/m2)是在橫過發泡片的整個寬度切出長10cm的試片，測定試片的質量(g)後，以試片質量除以試片面積(m2：片的寬度(m)×0.1m)而求得。將前述發泡片的基重(g/m2)除以發泡片的厚度(mm)的值經單位換算後，作為發泡片的視密度(kg/m3)。
抗靜電層的基重(g/m2)是可用前述的厚度測定方法測得的抗靜電層之厚度乘以構成該抗靜電層之樹脂的密度，經單位換算後求得。另外，在發泡層與抗靜電層的分界不明顯的情況下，在製造發泡片時，可從抗靜電層的流出率X[kg/小時]、製得的發泡片的寬度W[m]、發泡片的每單位時間的長度L[m/小時]，用下記算式(2)來求出抗靜電層的基重[g/m2]。另外，發泡層兩面上積層有抗靜電層時，從各自的抗靜電層的流出率求出各自的抗靜電層的基重。
抗靜電層的基重[g/m2]=[1000X/(L×W)]‧‧‧(2)
圖1所示的發泡片中，為了具有吸震性，發泡層 的閉孔氣泡率形成為20%以上為佳，30%以上更佳，35%以上最佳。發泡層的閉孔氣泡率：S(%)是依ASTM D2856-70裡記載的步驟C為準，從使用東芝BECKMAN(株)製的空氣比較式比重計930型測定出的發泡片的實容積(閉孔氣泡的容積與樹脂部分的容積之和)：Vx(cm3)用下記算式(3)算出的值。
S(%)=(Vx-W/ρ)×100/(Va-W/ρ)‧‧‧(3)惟，上計算式(3)中，Va、W與ρ如下所述。
Va：測定時使用的發泡片的視容積(cm3)
W：試片中的發泡片的質量(g)
ρ：構成發泡片的樹脂的密度(g/cm3)
對本發明的發泡片的抗靜電層面外加10kV的電壓30秒時，初期靜電壓為50V以下，30V以下為佳，最好為0V。
本發明中的初期靜電壓的測定是如下進行的。首先從發泡片切出數個40mm×40mm大小(厚度為積層片的厚度)的試片，將該等試片置於23℃，50%RH環境下做24小時的狀態調節。之後，於23℃，50%RH環境下，根據JIS L1094(1988年)A方法對各試片的抗靜電層面外加10kV的電壓，測定停止外加時的初期靜電壓，取各測定值的平均作為初期靜電壓的值。測定裝置方面，可使用例如：STATIC HONESTMETER(SHISHIDO ELECTROSTATIC,LTD.製，TIPE：S-5109)等
本發明的發泡片的表面電阻率在1.0×1010(Ω)以 下為佳，7.0×109(Ω)以下更佳，5.0×109(Ω)以下最佳。又，以不會變得品質過剩的觀點來看，發泡片的表面電阻率在1.0×107(Ω)以上為佳。表面電阻率的測定方法記載於下。
[表面電阻率的測定]
從發泡片切出數個長100mm×寬100mm×厚：發泡片的厚度之試片，用該試片，以JIS K6271(2001年)的方法為準，測定外加500V的外加電壓1分鐘後的表面電阻值，可從測得的測定值的平均值來求出表面電阻率。另外，關於高分子型抗靜電劑的表面電阻率，可基於JIS K6271(2001年)的方法，測定外加500V的外加電壓1分鐘後的表面電阻值，從測得的測定值的平均值來求出。測定裝置方面，可使用例如：TAKEDA RIKEN INDUSTRY CO.,LTD.,(ADVANTEST CORPORATION的前身)製，型式：TR8601等。
[實施例]
以下，根據實施例與比較例，具體地說明本發明。
實施例與比較例中使用的原料之聚乙烯系樹脂、高分子型抗靜電劑及氣泡調節劑與評價方法記載如下。
(1)原料
(a)聚乙烯系樹脂
(i)低密度聚乙烯(以下記載為低密度聚乙烯[LD1])
Dow chemical製，低密度聚乙烯(商品名：NUC8321，密度922kg/m3，熔體黏度820Pa‧s，熔點111.1℃)
(ii)低密度聚乙烯(以下記載為低密度聚乙烯[LD2])
Dow chemical製，低密度聚乙烯(商品名：NUC8008， 密度918kg/m3，熔體黏度600Pa‧s，熔點107.3℃)
(iii)低密度聚乙烯(以下記載為低密度聚乙烯[LD3])
Dow chemical製，低密度聚乙烯(商品名：DNDV-0405R，密度914kg/m3，熔體黏度200Pa‧s，熔點104.8℃)
(iv)低密度聚乙烯(以下記載為低密度聚乙烯[LD4])
住友化學製，低密度聚乙烯(商品名：F102，密度914kg/m3，熔體黏度1520Pa‧s，熔點108.7℃)
(b)高分子型抗靜電劑
(i)高分子型抗靜電劑(HS)
三洋化成工業(株)製，聚醚-聚烯烴嵌段共聚物(商品名：Pelectron HS，熔體黏度490Pa‧s，熔點133.7℃，部分熔解熱量比值33%，表面電阻率：2.0×106Ω)
(ii)高分子型抗靜電劑(VL300)
三洋化成工業(株)製，聚醚-聚烴烯嵌段共聚物(商品名：Pelestat VL300，熔體黏度230Pa‧s，熔點133.3℃，部分熔解熱量比值30%，表面電阻率：1.0×108Ω)
(iii)高分子型抗靜電劑(PVH)
三洋化成工業(株)製，聚醚-聚烯烴嵌段共聚物(商品名：Pelectron PVH，熔體黏度470Pa‧s，熔點131.4℃，部分熔解熱量比值48%，表面電阻率：8.4×106Ω)
(iv)高分子型抗靜電劑(HC250)
三洋化成工業(株)製，聚醚-聚烯烴嵌段共聚物(商品名：Pelestat HC250，熔體黏度250Pa‧s，熔點134.8℃，部 分熔解熱量比值51%，表面電阻率：2.8×107Ω)
(c)氣泡調節劑
大日精化(株)製，氣泡調節劑母料(商品名：PO217K)
(2)評價方法
(2-1)熔點、熔解熱量的測定方法
用以JIS K7121(1987年)及JIS K7122(1987年)為基準之前述方法測定。
(2-2)發泡片的評價方法
(a)厚度、視密度、基重
用前述方法測定。另外，當測定抗靜電層的基重時，採用前述從抗靜電層的流出率求出之方法。
(b)表面電阻率
從發泡片隨機切出3片試片，將該試片的表面電阻率用前述JIS K6271(2001年)的方法測定，從測得的測定值的平均值求出表面電阻率。測定裝置方面，使用的是TAKEDA RIKEN INDUSTRY CO.,LTD.，製，型式：TR8601。
(c)初期靜電壓
初期靜電壓的測定是從發泡片隨機切出3片試片，依照前述JIS L1094(1988年)A方法測定初期靜電壓，將各測定值的平均作為初期靜電壓。測定裝置方面，使用的是SHISHIDO ELECTROSTATIC,LTD.製，STATIC HONESTMETER(型式：TIPE S-5109)。
(d)閉孔氣泡率
從發泡片的隨機選出的三處切出試片，利用基於前述 ASTM D2856-70的方法來測定各試片的閉孔氣泡率，將各測定值的平均作為閉孔氣泡率
[實施例1]
使用直徑90mm與直徑120mm兩台擠壓機組成的串接擠壓機作為形成發泡層用的擠壓機，且使用直徑50mm，L/D=50的擠壓機作為形成含有高分子型抗靜電劑的抗靜電層用的擠壓機。又，為了共擠壓出發泡片，使用直徑95mm的環狀模。
為了形成發泡層，將低密度聚乙烯[LD1]與相對100質量份該低密度聚乙烯混入0.3質量份的氣泡調節劑母料，供給直徑90mm的擠壓機，並加熱捏和，調整成約200℃的熔融混合物。於該熔融混合物中，壓入70質量%正丁烷與30質量%異丁烷組成的丁烷混合發泡劑作為物理發泡劑，使其相對於100質量份的該低密度聚乙烯為11質量份，接下來供給連結於前述直徑90mm的擠壓機的下流側的直徑120mm的擠壓機，以製得112℃的形成發泡層用熔融樹脂。
另一方面，為了形成抗靜電層，將低密度聚乙烯[LD1]與相對100質量份該低密度聚乙烯為100質量份的高分子型抗靜電劑(HS)，供給直徑50mm的擠壓機，並加熱熔融，調整成約200℃的熔融樹脂混合物，於該熔融樹脂混合物中壓入70質量%正丁烷與30質量%異丁烷組成的混合物(表1中只記載為「丁烷」)作為揮發性可塑劑，使其相對於100質量份的低密度聚乙烯與高分子型抗靜電劑之熔融混 合物為11質量份，之後將熔融樹脂溫度調整至117℃，製得含有高分子型抗靜電劑的形成抗靜電層用熔融樹脂。
將製得的形成抗靜電層用熔融樹脂與形成發泡層用熔融樹脂供給於合流模中，使該等熔融樹脂積層合流成形成抗靜電層用熔融樹脂可形成發泡體層的表面層(筒狀積層發泡體的外面側)與背面層(筒狀積層發泡體的內面側)而從環狀模共擠出，形成為外面側開始依序積層成抗靜電層/聚乙烯系樹脂發泡層/抗靜電層的三層構造的筒狀積層發泡體，使該筒狀積層發泡體沿著已冷卻的圓筒牽引並沿擠壓方向切開，製得目標的發泡片。另外，牽引速度是調整為使發泡片厚度成為1mm的速度。
[實施例2]
調整使由環狀模共擠壓出的筒狀積層發泡體沿著已冷卻的圓筒牽引的速度，令其厚度為2mm，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例3]
令正丁烷70質量%與異丁烷30質量%之丁烷混合物組成的物理發泡劑的添加量相對於100質量份的低密度聚乙烯為17.6質量份，且令正丁烷70質量%與異丁烷30質量%組成的揮發性可塑劑的添加量相對於100質量份的低密度聚乙烯與高分子型抗靜電劑的熔融混合物為17.6質量份，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例4]
令高分子型抗靜電劑的的添加量相對於100質量份的 低密度聚乙烯為45質量份，且將形成抗靜電層用熔融樹脂的流出率與形成發泡層用熔融樹脂的流出率的比值調整為如表所示的積層比率，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例5]
將形成抗靜電層用熔融樹脂的溫度調整至120℃再導入合流模，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例6]
使用低密度聚乙烯[LD3]作為抗靜電層的基材樹脂，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例7]
在形成抗靜電層用熔融樹脂中，添加相對於100質量份低密度聚乙烯[LD1]為100質量份的高分子型抗靜電劑(VL300)，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例8]
使用低密度聚乙烯[LD2]作為抗靜電層的基材樹脂，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例9]
使用低密度聚乙烯[LD4]作為抗靜電層的基材樹脂，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[實施例10]
將形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度調整為140℃，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
[比較例1]
添加相對於100質量份低密度聚乙烯[LD1]為100質量份的高分子型抗靜電劑(PVH)，並添加11.0質量份作為揮發性可塑劑的正丁烷70質量%與異丁烷30質量%組成的混合物後捏和，將形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度設為120℃，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
製得的發泡片的表面電阻率為3.8×1010Ω，初期靜電壓為500V。
[比較例2]
將低密度聚乙烯[LD2]用於形成抗靜電層用熔融樹脂的基材樹脂，並將形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度設為117℃，除此以外，與比較例1同樣地製得發泡片。
製得的發泡片的表面電阻率為1.7×1011Ω，初期靜電壓為1200V。
[比較例3]
相對於100質量份低密度聚乙烯[LD2]，添加100質量份的形成抗靜電層用熔融樹脂中含有的高分子型抗靜電劑HC250，除此以外，與比較例2同樣地製得發泡片。
製得的發泡片的表面電阻率為1.1×1014Ω，初期靜電壓為2400V。
[比較例4]
將形成抗靜電層用熔融樹脂的擠壓溫度調整為112℃，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
製得的發泡片的表面電阻率為1.3×1011Ω，飽和靜電壓為1300V。
[比較例5]
高分子型抗靜電劑的添加量為25質量份，除此以外，與實施例1同樣地製得發泡片。
製得的發泡片的表面電阻率為3.7×1010Ω，初期靜電壓為580V。
前述評價結果整理如表1、2所示。
1‧‧‧聚乙烯系樹脂發泡片
2‧‧‧聚乙烯系樹脂發泡層
3‧‧‧抗靜電層

Claims (4)

  1. 一種聚乙烯系樹脂發泡片，是在發泡層的至少一面上積層黏著抗靜電層而構成，且視密度為15~150kg/m3的發泡片，該發泡層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，該抗靜電層是以含有低密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂作為基材樹脂，且含有高分子型抗靜電劑，其特徵在於：高分子型抗靜電劑的熔點為125~140℃，且熔點以上部分的部分熔解熱量對總熔解熱量的比值為40%以下，抗靜電層中的高分子型抗靜電劑混合量相對於100質量份之構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂，為45~300質量份，抗靜電層的基重為1~50g/m2，對抗靜電層面外加10kV的電壓30秒時，初期靜電壓為50V以下。
  2. 如請求項1之聚乙烯系樹脂發泡片，其中抗靜電層的基重為1~10g/m2。
  3. 如請求項1或2之聚乙烯系樹脂發泡片，其中高分子型抗靜電劑於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηAS)為100~600Pa˙s，前述熔體黏度(ηAS)對構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηPE)的比值 (ηAS/ηPE)為0.4~1.0。
  4. 如請求項1到3中任一項之聚乙烯系樹脂發泡片，其中構成抗靜電層的聚乙烯系樹脂於190℃、剪切速率100sec-1時的熔體黏度(ηPE)為800~2000Pa˙s。
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