TWI524979B - 聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法及聚烯烴系樹脂發泡片 - Google Patents

聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法及聚烯烴系樹脂發泡片 Download PDF

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Description

聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法及聚烯烴系樹脂發泡片
本發明係關於一種聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法及聚烯烴系樹脂發泡片，更詳細而言，係關於一種使聚烯烴系樹脂組合物擠出發泡而製作聚烯烴系樹脂發泡片之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法、及使聚烯烴系樹脂組合物擠出發泡而成之聚烯烴系樹脂發泡片。
聚烯烴系樹脂發泡片由於係使用聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂之類的相對廉價之材料，因此以相對較低之成本提供至市場，而廣泛用於各種用途。
又，聚烯烴系樹脂發泡片之緩衝性亦優異，因此廣泛用於電子零件或家電產品之捆包材料或玻璃基板之緩衝材料(襯紙(slip sheet))等。
該聚烯烴系樹脂發泡片通常係藉由聚烯烴系樹脂組合物之連續性擠出加工而製作，暫時形成為長條帶狀，其後加工為特定之形狀，而作為產品使用。
更具體而言，將聚烯烴系樹脂組合物於擠出機內與發泡劑等一起熔融混練，使其自安裝於該擠出機之環狀模具擠出發泡而形成圓筒狀發泡體。將該圓筒狀發泡體利用心軸擴大直徑，並且利用該心軸自內側冷卻，進而，於該擴大直徑之圓筒狀發泡體上切出沿著擠出方向的連續性切口而切開，暫時製作稱為「原料片材」之長條帶狀者。
並且，將自該原料片材以特定形狀切下之聚烯烴系樹脂發泡片用作襯紙，或者將以特定形狀切下之聚烯烴系樹脂發泡片貼合等而製成袋狀之捆包材料。
然而，藉由如上所述之製造方法所製作之聚烯烴系樹脂發泡片存在如下問題：成為切割部位之片寬度方向端部容易形成為波動狀態，欲製作尺寸精度較高之襯紙或捆包材料時，難以有效地利用上述原料片材直至其寬度方向端部。
針對此種問題，於下述專利文獻1中記載有：於聚丙烯系樹脂發泡片之製作中，將擠出為圓筒狀之發泡體冷卻至110℃以下之溫度後切開而製成平坦狀，藉此可抑制端部之波動。
先前專利文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2002-59473號公報
於該專利文獻1之實施例中具體地例示出：於冷卻至85℃~108℃時切開發泡體之情形較之於112℃~122℃切開發泡體之情形更加抑制端部之翹曲。
並且，藉由如此抑制端部之翹曲(波動)，可期待形成襯紙等時之操作性之改善效果。
然而，本發明者更加詳細地進行研究，結果發現即便係以成為翹曲得到抑制之狀態之方式所製作之聚烯烴系樹脂發泡片，於自該聚烯烴系樹脂發泡片切下之襯紙等中，其尺寸亦會產生經時變化。
即，本發明者發現，於此種聚烯烴系樹脂發泡片中，在如專利文獻1所記載之「端部之翹曲」之外，還固有「尺寸變化」之問題。
由於至今未著眼於此種問題，故對於其解決對策亦未進行充分之研究。
因此，於先前之聚烯烴系樹脂發泡片中，具有難以充分地提昇其尺寸穩定性之問題，本發明之課題在於謀求此種問題之解決，而謀求聚烯烴系樹脂發泡片之尺寸穩定性之提昇。
為解決如上所述之課題，本發明者進行銳意研究，而發現並不限於聚丙烯系樹脂發泡片，於所有聚烯烴系樹脂發泡片中，藉由將樹脂之配向狀態調整為特定之狀態，而對於尺寸變化之抑制有效。
首先，本發明者發現，為使聚烯烴系樹脂發泡片中之樹脂之配向狀態成為對於尺寸變化之抑制有效之狀態，有效的是相對於用作基材樹脂之樹脂之結晶化溫度，將使筒狀發泡體展開為平坦狀時之發泡體的溫度設為特定之值。
即，聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法之本發明之特徵在於：實施以下步驟：混練步驟，其係將基材樹脂係使用聚烯烴系樹脂之聚烯烴系樹脂組合物於擠出機內加熱至上述聚烯烴系樹脂之熔點以上並進行熔融混練；擠出步驟，其係使上述經熔融混練之聚烯烴系樹脂組合物自安裝於上述擠出機之環狀模具擠出發泡而形成筒狀發泡體；切口步驟，其係於筒狀之上述發泡體上設置沿著上述擠出方向之切口；及展開步驟，其係使設置有上述切口之筒狀發泡體展開成平坦之片狀；且於將設置有切口之上述筒狀發泡體冷卻至比上述聚烯烴系樹脂之結晶化溫度低50℃以上的溫度之狀態下實施上述展開步驟。
再者，所謂該「結晶化溫度」，具體而言，意指利用如實施例中記載之方法所測定之溫度。
又，聚烯烴系樹脂發泡片之本發明之特徵在於：其係使基材樹脂係使用聚烯烴系樹脂之聚烯烴系樹脂組合物擠出發泡而成的聚烯烴系樹脂發泡片，且於沿著與上述擠出方向正交之方向之複數個部位，利用分子配向計求得穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)之情形時，係以利用下述式(1)所求得之上述比之偏差之值未滿15%的方式而形成；
[數1]
偏差=(Cmax-Cmin)÷Cave×100(%)　…　(1)
(其中，Cmax係於複數個部位求出穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)所得之複數個數據中之最大值，Cmin為該數據中之最小值；又，Cave為複數個數據之平均值)。
再者，關於該穿透微波強度之最大值及最小值，亦可利用實施例中記載之方法求得。
於本發明之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法中，使設置有切口之筒狀發泡體展開為平坦之片狀之展開步驟，係於將上述發泡體冷卻至比用作基材樹脂之聚烯烴系樹脂之結晶化溫度低50℃以上的溫度之狀態下實施。
因此，可使所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片中之樹脂之配向狀態成為對於尺寸變化之抑制有效的狀態。
例如，於沿著與上述擠出方向正交之方向之複數個部位，利用分子配向計求得穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)之情形時，可實現利用下述式(1)所求得之上述比之偏差之值未滿15%的對於尺寸變化之抑制有效之狀態。
[數2]
偏差=(Cmax-Cmin)÷Cave×100(%)　…　(1)
(其中，Cmax係於複數個部位求出穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)所得的複數個數據中之最大值，Cmin為該數據中之最小值；又，Cave為複數個數據之平均值)。
即，根據本發明，可提供對於製作尺寸變化得到抑制之聚烯烴系樹脂發泡片有用之製造方法、及尺寸變化得到抑制之聚烯烴系樹脂發泡片。
以下，一面參照圖式一面就本發明之較佳實施形態加以說明。
首先，就本實施形態之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法中所使用之製造裝置加以說明。
圖1為表示裝置構成之圖，亦如該圖1所示，本實施形態之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法中，使用具有串列式擠出機70、及安裝於該串列式擠出機70之前端的環狀模具CD之裝置。
又，該聚烯烴系樹脂泡片之製造裝置具備：心軸MD，其用以將自環狀模具CD噴出為筒狀之發泡體CS擴大直徑而形成為特定大小之筒狀且將上述擴大直徑之筒狀發泡體CS'進行冷卻；及氣冷裝置(未圖示)，其於該心軸MD與環狀模具CD之間用以使發泡體CS自其內側冷卻。
又，上述製造裝置具有：切割刀CT，其於上述心軸MD之下游側用以於筒狀發泡體CS'之下端切出切口；及冷卻環CR，其於較之上述切割刀CT更下游側，以自外側捲取設置有上述切口之筒狀發泡體CS'之方式設置。
進而，上述製造裝置具備輥91及捲取輥92，該輥91用以將切出切口之筒狀發泡體CS'通過上述冷卻環CR後展開為平坦之片狀。
上述第1擠出機70係上游側擠出機70a與下游側擠出機70b之2台擠出機連接而成者，上游側擠出機70a上設置有用以投入聚烯烴系樹脂發泡片之形成材料之料斗71、及用以自氣體供給裝置80將烴等發泡劑供給至料缸內之氣體導入部72。
並且，下游側擠出機70b上安裝有形成有圓環狀噴出口之上述環狀模具CD。
上述心軸MD具有直徑大於上述環狀模具CD之口徑(噴出口徑)的圓柱形狀，且配置於上述環狀模具CD之擠出方向前方。
更詳細而言，心軸MD係以如下方式具備者：於介隔較薄之空氣層之狀態下使上述發泡體CS'通過其外周面上，可自內側使該發泡體CS'冷卻；且於使上述環狀模具CD之中心位於該圓柱形狀之中心軸之延長線上的狀態下，橫置配置於環狀模具CD之前方。
因此，於環狀模具CD至心軸MD之間，筒狀發泡體CS自環狀模具CD朝向心軸MD而擴大直徑，形成圓錐梯形狀，對於形成該圓錐梯形狀之發泡體CS之內周面，利用上述氣冷裝置進行空氣吹送而進行發泡體CS之冷卻。
其後，對於藉由心軸MD之外周面而擴大直徑之發泡體CS'，利用設置於該心軸MD之稍下游側之上述切割刀CT而設置朝擠出方向連續之切口。
然而，上述發泡體CS'雖於其下端設置有切口SL，但大體上於直至到達上述冷卻環CR之間，保持與沿著心軸MD之部位同樣之筒狀之狀態。
上述冷卻環CR係為了對上述發泡體CS'之外表面進行氣冷而具備，係為了使上述發泡體CS'通過並使其自外側冷卻而具備者。
又，該冷卻環CR具有稍大於上述心軸MD之外周之內徑，藉由該冷卻環CR而使上述發泡體CS'在利用切割刀CT形成切口後亦保持為筒狀。
因此，通過該冷卻環CR後，由於未設置限制發泡體CS'擴展之構件，故通過該冷卻環CR後，發泡體CS'開始展開。
上述輥91係以長度長於上述心軸MD之外周長之方式形成，使其長度方向朝向與擠出方向正交之方向，以水平狀態配置於上述心軸MD之下游側。
並且，以其高度達到與心軸MD之中心大致相同之高度之方式配置。
上述捲取輥92係為了將設置有切口SL之上述筒狀發泡體CS'經由上述輥91進行捲取而設置於該製造裝置者。
於本實施形態中，使用如上所述之製造裝置，藉由實施以下步驟而製作聚烯烴系樹脂發泡片。
即，實施以下步驟而製作聚烯烴系樹脂發泡片：
(a)調配步驟，其係為了製備製作本實施形態之聚烯烴系樹脂發泡片所需之材料，而將聚烯烴系樹脂作為基材樹脂，向其中添加所需之調配劑，而製作聚烯烴系樹脂組合物；
(b)混練步驟，其係將上述聚烯烴系樹脂組合物於擠出機內加熱至上述聚烯烴系樹脂之熔點以上並進行熔融混練；
(c)擠出步驟，其係使上述經熔融混練之聚烯烴系樹脂組合物自安裝於上述擠出機之環狀模具擠出發泡而形成筒狀發泡體；
(d)切口步驟，其係於筒狀之上述發泡體上，沿著其長度方向設置切口；
(e)展開步驟，其係使設置有上述切口之筒狀發泡體展開成平坦之片狀；
(f)捲取步驟，其係將展開成平坦之片狀之聚烯烴系樹脂發泡片捲取成輥狀。
以下，對各個步驟進行更加詳細之說明。
(a)調配步驟
該調配步驟係製備供給至擠出機70之聚烯烴系樹脂組合物者，與製作通常之聚烯烴系樹脂發泡片之情形同樣，可使用計量器或混練機之類的裝置來實施。
若舉一例，則可舉出將包含基材樹脂之顆粒物與包含各種調配劑之母料進行乾摻之方法。
又，可舉出：使用例如捏合機或雙軸混練機等之類的通常之混練裝置而製作同時包含基材樹脂與其他調配劑之顆粒物之方法。
作為該基材樹脂，可舉出聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂等。
作為上述聚乙烯系樹脂，可舉出：使用觸媒以中低壓使乙烯成分聚合而成之高密度聚乙烯樹脂或中密度聚乙烯樹脂、藉由高壓法使乙烯成分聚合而成之低密度聚乙烯樹脂、使乙烯成分與碳數多於乙烯之α-烯烴(丙烯、丁烯、己烯、辛烯、4-甲基戊烯等)共聚合而成之直鏈低密度聚乙烯樹脂等。
作為上述聚丙烯系樹脂，可舉出：僅包含丙烯成分之均聚丙烯樹脂、除丙烯成分以外亦含有乙烯等烯烴成分之無規共聚物或嵌段共聚物。
再者，該基材樹脂通常係指於聚烯烴系樹脂組合物中含有複數種樹脂成分之情形時含量最多之樹脂成分。
因此，上述聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂無需僅選擇一種而含於聚烯烴系樹脂組合物中，亦可使用複數種聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂作為構成聚烯烴系樹脂組合物之成分。
例如，除如上所述之聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂以外，亦可使用聚丁烯樹脂、聚-4-甲基戊烯-1樹脂等聚烯烴系樹脂作為構成上述聚烯烴系樹脂組合物之成分。
除此種聚烯烴系樹脂以外，作為聚烯烴系樹脂組合物中所含有之成分，例如可舉出抗靜電劑等功能性成分、或用以進行氣泡調整之氣泡核劑等參與發泡之成分。
上述抗靜電劑係由於其抗靜電性能而對於防止利用本實施形態所製作之聚烯烴系樹脂發泡片帶靜電較為有效之成分，例如，將聚烯烴系樹脂發泡片用於電子零件之包裝袋等之情形時，可抑制對於該電子零件造成不良影響之虞。
又，聚烯烴系樹脂發泡片即便在用於玻璃基板之襯紙等之情形時，亦可謂對於防止產生由於靜電而附著(黏附)於意料外之部位的情況較為有效之成分。
再者，作為該抗靜電劑，亦可利用烷基苯磺酸鹽，例如十二烷基苯磺酸鈉之類的陰離子性界面活性劑、或其他界面活性劑或者鹼金屬鹽等低分子型抗靜電劑，此種成分與聚烯烴系樹脂之相容性較低，有產生滲出等問題之虞，因此若為調配抗靜電劑之情形，則較好的是利用高分子型抗靜電劑。
然而，於玻璃基板係用於如平面顯示器用途等之需要清潔度、預先水洗後使用之類的用途者之情形時，藉由與高分子型抗靜電劑一起併用對水之溶解性較高之界面活性劑，可使滲出之界面活性劑附著於顯示器用玻璃基板之表面，而於上述表面形成容易用水去除之覆膜。
因此，於其他附著物亦容易藉由水洗而去除之方面，在用於顯示器用玻璃基板之襯紙之情形時，可與高分子型抗靜電劑一起併用界面活性劑。
作為上述高分子型抗靜電劑，可舉出聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚乙二醇、聚酯醯胺、聚醚酯醯胺等離子聚合物或其四級銨鹽、日本專利特開2001-278985號公報等中記載之烯烴系嵌段與親水性嵌段之共聚物等。
其中，較好的是烯烴系嵌段與親水性嵌段之共聚物，可較好地使用以聚醚-聚烯烴嵌段共聚物(聚醚系嵌段與聚烯烴系嵌段之嵌段共聚物)作為主成分之高分子型抗靜電劑。
作為參與上述發泡之成分，例如可舉出：用以與自上述氣體導入部72導入之發泡劑一起形成氣泡之氣泡核劑、或者進行熱分解而產生氣體之化合物粒子等。
作為上述氣泡核劑(氣泡調整劑)，只要為通常用作氣泡核劑者，則並無特別限定，例如可舉出：滑石、雲母、二氧化矽、矽藻土、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鉀、硫酸鋇、玻璃珠等無機化合物，聚四氟乙烯等有機化合物等粒子。
再者，氣泡核劑既可單獨使用，亦可併用兩種以上。
作為與該氣泡核劑一起使用之發泡劑，於本實施形態中亦可採用先前用於發泡擠出者，例如可使用水、烴、二甲醚、氮氣、二氧化碳、氬氣等。
又，作為熱分解而產生氣體之化合物粒子，例如可使用偶氮二甲醯胺、碳酸氫鈉、碳酸氫鈉與檸檬酸之混合物等。
進而，作為構成該聚烯烴系樹脂組合物之成分，可含有通常之聚合物發泡成形體之形成中所使用之調配劑，例如可適當地含有耐候劑或抗老化劑之類的各種穩定劑、潤滑劑等加工助劑、助滑劑、防霧劑、顏料、填充劑等。
關於使聚烯烴系樹脂組合物以何種調配比例含有該等調配劑，根據聚烯烴系樹脂發泡片之最終用途等而適當調整即可。
(b)混練步驟
上述混練步驟可藉由將利用先前之調配步驟所製備之聚烯烴系樹脂組合物於上述擠出機70內部熔融混練而實施。
例如可舉出如下方法：於上游側擠出機70a中，自上述氣體導入部72導入發泡劑，並且將上述聚烯烴系樹脂組合物加熱至適於該發泡劑分散之溫度，將該等於基材樹脂之熔點以上之溫度下熔融混練，繼而於下游側擠出機70b中，為製成適於發泡擠出之熔融黏度而使溫度低於上游側擠出機70a，並進行混練。
(c)擠出步驟
於上述上游側擠出機70a中含有發泡劑，於下游側擠出機70b中以成為適度之熔融黏度的方式進行溫度調整之聚烯烴系樹脂組合物，為形成筒狀發泡體CS，而於該擠出步驟中自上述環狀模具CD以特定之條件進行擠出發泡。
再者，於該擠出步驟中，可調整來自環狀模具CD之聚烯烴系樹脂組合物之噴出量、及筒狀發泡體CS之移動速度(擠出速度)，而控制擠出方向上之樹脂之分子配向。
例如，即便於製作相同厚度之聚烯烴系樹脂發泡片之情形時，亦可藉由擴大模具狹縫之間隙而延遲噴出速度，從而提高擠出方向之樹脂之分子配向。
另一方面，藉由調整模具之口徑與心軸徑、或調整環狀模具CD與心軸MD之間之距離，可改變擴大筒狀發泡體CS之直徑之速度，並可調整該發泡體CS於圓周方向上之延伸。
藉由該延伸之調整，亦可調整圓周方向上之樹脂之配向。
進而，關於樹脂之配向性，亦可藉由延伸時之溫度條件而調整，通常於較低溫度下實施延伸可提高配向性。
因此，藉由於環狀模具CD與心軸MD之間自內側起冷卻筒狀發泡體CS之氣冷裝置之操作，亦可調整樹脂配向性。
其後，於本實施形態中，於使藉由心軸MD擴大直徑之筒狀發泡體CS'與心軸MD之間介隔空氣層之狀態下，使其通過心軸MD之外側而冷卻。
即，以筒狀發泡體CS'之直徑較之心軸MD之下游側稍大之方式於心軸MD之上游側實施擴大直徑，以成為稍微浮起之狀態之方式使筒狀發泡體CS'通過心軸MD上，而實施該發泡體CS'之冷卻。
再者，於該擠出步驟中，於擠出方向、圓周方向(與擠出方向正交之方向)之各方向上，形成樹脂以某種程度均勻地配向之筒狀發泡體CS'。
因此，於後述之展開步驟中該樹脂配向性不產生偏差對於聚烯烴系樹脂發泡片之尺寸穩定性而言成為重要之因素。
(d)切口步驟
該切口步驟係對藉由心軸MD而擴大直徑之筒狀發泡體CS'設置用以能夠進行後階段之展開步驟的切口SL者。
再者，於本實施形態中，係表示於心軸MD之下游側，於發泡體CS'之下端設置一條於擠出方向上連續之切口之情形，例如，為同時製作2片具有心軸MD之外周長之約一半之片寬度的長條帶狀之聚烯烴系樹脂發泡片，亦可設置上下或左右成對之2片切割刀，而將筒狀發泡體CS'分割為上下或左右兩半。
再者，於本實施形態中，係於冷卻環CR之上游側實施切口步驟，但視需要亦可於冷卻環CR之下游側設置切口步驟。
即，於本實施形態中，由於受到來自冷卻環CR之來自外側之約束力，故而切口步驟後於一段時間內發泡體CSA仍保持筒狀，於通過冷卻環CR而解除該約束時，開始後述之展開步驟，但視需要亦可於通過冷卻環CR後亦於一段時間內並不進行切口而使發泡體CS'保持筒狀，其後實施該切口步驟，切口後立即實施展開步驟。
然而，於此情形時，由於切口後立即開始展開，因此成為容易於切割刀CT之刀尖進入之部位，使成左右撕裂之方向上的張力發揮作用之狀態，而容易於片端部產生形狀之混亂。
因此，於可更簡便地製作品質良好之聚烯烴系樹脂發泡片之方面，較好的是於冷卻環CR之上游側實施切口步驟。
(e)展開步驟
該展開步驟係將於上述切口步驟中形成切口之筒狀發泡體CS'於寬度方向上擠壓擴展而形成平坦之片狀之步驟。
該步驟可藉由如下等方法實施：利用藉由上述捲取輥92之捲取所產生之張力，沿著設為與心軸MD相同高度之輥91之外周面而擠壓擴展聚烯烴系樹脂發泡片。
並且，就對所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片賦予優異之尺寸穩定性之觀點而言，重要的是於如下狀態實施該展開步驟：將上述筒狀發泡體CS'冷卻至比用作基材樹脂之聚烯烴系樹脂之結晶化溫度低50℃以上之溫度。
參照圖2並對此情況加以說明。
該圖2係表示自上述輥91之後側觀察心軸MD之情況之示意圖。
即，於該圖2中，藉由冷卻環CR所產生之來自外側之約束力而與沿著心軸MD之部位同樣地利用切割刀CT設置切口SL後亦成為筒狀之發泡體CS'，在通過該冷卻環CR後立即左右擴展，隨著快要接近輥91側而於寬度方向上左右擠壓擴展((1)→(2))而到達輥91時，成為捲繞於輥91之外周面之狀態，顯示出展開成平坦之片狀之形態。
並且，亦如由圖2所知，於擴展成平坦之片狀之聚烯烴系樹脂發泡片FS中，成為其中央部分CA之通過心軸MD之上部側之部分僅移動心軸MD與輥91之間之直線距離，但位於上述聚烯烴系樹脂發泡片FS之兩端部SA之部分會移動自心軸MD之下端至輥91之端為止之距離，較之上述中央部分CA必須移動更長之距離。
因此，於該展開步驟中，越接近聚烯烴系樹脂發泡片FS之兩端部，由展開所引起之延伸越強地發揮作用。
此情況係於將擠出成筒狀者展開為片狀之情形時會必然發生之現象，就尺寸穩定性之觀點而言，較為重要之事項是藉此不於擠出步驟中所形成之發泡體CS中之樹脂之配向產生偏差係。
此處，樹脂之配向性是否產生偏差可使用分子配向計等進行確認。
例如，可於沿著與擠出方向正交之方向之複數個部位，利用分子配向計求得穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)，所求得之複數個比值中之最大值與最小值之差除以比值之平均值而求得偏差。
具體而言，於去除自片兩端起向內側10 mm左右之部分之區域中，沿著片寬度方向以成為等間隔之方式設定10個部位左右之測定點，使用分子配向計求得該地點之穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)，在將該10點之數據中之最大值設為Cmax，將最小值設為Cmin，將10點之平均值設為Cave時，可形成下述式(1)並求得偏差。
[數3]
偏差=(Cmax-Cmin)÷Cave×100(%)　…　(1)
(其中，Cmax係於複數個部位求出穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)所得之複數個數據中之最大值，Cmin為該數據中之最小值；又，Cave為複數個數據之平均值)。
並且，為將聚烯烴系樹脂發泡片製成尺寸穩定性優異者，重要的是以該偏差之值成為15%以下之方式製造聚烯烴系樹脂發泡片。
再者，為進行此種偏差之抑制，重要的是於將發泡體CS'冷卻至比基材樹脂之結晶化溫度低50℃以上之溫度的狀態下實施上述展開步驟。
該展開步驟中之發泡體CS'之溫度例如可藉由放射溫度計等非接觸之溫度測定機構或表面溫度計等使探針接觸之溫度測定機構確認其表面溫度。
於本實施形態中，由於通過上述冷卻環CR後立即開始發泡體CS'之展開，故而藉由於該冷卻環CR之前測定發泡體CS'之表面溫度是否成為比基材樹脂之結晶化溫度低50℃以上的溫度，可判斷展開步驟是否係於比基材樹脂之結晶化溫度低50℃以上之溫度下實施。
於通常之聚烯烴系樹脂中，結晶化溫度比熔點低數十℃左右，若為熔點為150~160℃左右之聚丙烯系樹脂，則結晶化溫度為120℃左右，若為熔點為110~120℃左右之聚乙烯系樹脂，則結晶化溫度為100℃左右。
因此，若為將如上所述之聚丙烯系樹脂用於基材樹脂之情形，則發泡體CS'之表面溫度冷卻至未滿70℃後實施展開步驟即可，若為將如上所述之聚乙烯系樹脂用於基材樹脂之情形，則發泡體CS'之表面溫度冷卻至未滿50℃後實施展開步驟即可。
藉由如此設為比結晶化溫度低50℃以上之溫度，可抑制由於展開中之延伸而使樹脂配向產生偏差，可獲得尺寸穩定性良好之聚烯烴系樹脂發泡片。
再者，於本實施形態中，利用冷卻環CR使筒狀發泡體CS'自外側起冷卻，藉此可減少發泡體CS'內外之溫度差而實施展開步驟。
因此，可進一步抑制樹脂之分子配向之混亂，可獲得尺寸穩定性優異之聚烯烴系樹脂發泡片。
(f)捲取步驟
於此種溫度下展開而成平坦之片狀之聚烯烴系樹脂發泡片FS可藉由上述捲取輥92而捲取成輥狀，可製成用以製作襯紙等產品之原料片材。
該捲取步驟可利用通常使用之附有張力控制器之捲取裝置等而實施。
如此製作之聚烯烴系樹脂發泡片，不易使自該原料片材切下之片產生經時性尺寸變化，不易使切下之片產生外形變形、翹曲或起伏等。
即，藉由本實施形態之製造方法所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片可有效地用於製作尺寸精度優異之產品。
再者，於所製造之聚烯烴系樹脂發泡片之厚度較厚之情形時，有於展開步驟前所實施之發泡體之冷卻所需要的手續變多之虞，另一方面，極薄之聚烯烴系樹脂發泡片具有製造本身變得困難之可能性。
因此，作為所製造之聚烯烴系樹脂發泡片，較好的是設為0.2 mm以上3 mm以下之範圍內之任一厚度。
又，聚烯烴系樹脂發泡片之發泡度若過低，則有不僅無法充分地發揮緩衝性，而且熱容量變高，變得難以冷卻之虞。
另一方面，發泡度過高之聚烯烴系樹脂發泡片之製作困難。
因此，作為所製造之聚烯烴系樹脂發泡片，較好的是具有0.02 g/cm3以上0.15 g/cm3以下之範圍內之任一密度。
即，具有0.2 mm以上3 mm以下之範圍內之任一厚度且具有0.02 g/cm3以上0.15 g/cm3以下之範圍內之任一密度的聚烯烴系樹脂發泡片，於製造容易方面可謂較佳。
尤其是於本實施形態之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法中，因係以介隔空氣而浮起之狀態使筒狀發泡體CS'通過心軸MD之上而進行冷卻，故產生如下不良情況之虞較低：掛於心軸MD上而使筒狀發泡體CS'產生部分性之破損，或有時被切割；可謂適於形成其密度成為0.02 g/cm3以上0.15 g/cm3以下之發泡度較高且柔軟之聚烯烴系樹脂發泡片。
又，由於所製造之聚烯烴系樹脂發泡片之寬度非常窄者，即便切下亦僅可獲得小形之產品，因此如下可能性較高：即便產生尺寸變化，其絕對值亦小至可忽視之程度者。
因此，就進一步發揮本發明之效果之觀點而言，較好的是所製造之聚烯烴系樹脂發泡片具有1000 mm以上3000 mm以下之範圍內之任一片寬度。
再者，此處雖未詳細敍述，但於不明顯損及本發明之效果之範圍內，關於聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法及聚烯烴系樹脂發泡片，於本發明中亦可採用先前公知之事項。
實施例
繼而列舉實施例而進一步詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。
各特性值之測定係以如下方式實施。
(分子配向之測定)
測定係使用神崎製紙股份有限公司(現王子計測機器股份有限公司)製造之分子配向計「MOA-2001A」。
更具體而言，藉由聚烯烴系樹脂發泡片製作縱橫各100 mm之試樣，對其測定3.5~4.5 GHz之範圍之微波穿透強度，於頻率高於顯示出穿透強度之最大波峰值的頻率之側，將顯示出該最大波峰值之1/2的微波穿透強度之頻率選擇為測定頻率，求得微波穿透強度之最大值與最小值之比。
(表面固有電阻率之測定)
表面固有電阻率係藉由JIS K 6911：1995「熱硬化性塑膠一般試驗方法」記載之方法而測定。
具體而言，將一邊為10 cm之平面正方形狀之試驗片於溫度22℃、濕度60%之環境下放置24小時後，於溫度22℃、濕度60%之環境下，使用試驗裝置(Advantest公司製造、數位超高電阻/微電流計R8340及Resistivity Chamber R12702A)，以約30 N之荷重使電極壓接於試驗片並施加500 V之電壓，測定經過1分鐘後之電阻值，藉由下式算出。
ρs=π(D+d)/(D-d)×Rs
其中，ρs：表面固有電阻率(Ω/□)D：表面之環狀電極之內徑(cm)(若利用Resistivity Chamber R12702A測定，則為7 cm)d：表面電極之內圓之外徑(cm)(若利用Resistivity Chamber R12702A測定，則為5 cm)Rs：表面電阻(Ω)
(片厚度、密度之測定)
聚烯烴系樹脂發泡片之厚度係使用定壓厚度測定機(Teclock公司製造、型號PG-(特)S-37387(「SCM-627」))進行測定。
又，聚烯烴系樹脂發泡片之密度(表觀密度)係根據JIS K 7222：2005「發泡塑膠及橡膠-表觀密度之求法」而實施。
(結晶化溫度之測定)
結晶化溫度之測定係根據JIS K 7121：1987「塑膠之轉移溫度測定方法」而實施。
具體而言，使用SII NanoTechnology公司製造之示差掃描熱量計(DSC)、型號「DSC6220」作為測定裝置，將於自220℃起以10℃/分鐘之降溫速度冷卻至-40℃時之DSC曲線中所觀察到的基材樹脂之結晶化所伴隨的發熱之波峰溫度設為結晶化溫度。
再者，於複數個溫度下觀察到發熱波峰之情形時，將波峰高度最高之溫度設為基材樹脂之結晶化溫度。
(實施例1)
使用密度0.929 g/cm3、MFR(melt flow rate，熔體流動速率)=4.0 g/10 min之低密度聚乙烯作為基材樹脂。
將包含該基材樹脂92重量%與高分子型抗靜電劑(三洋化成股份有限公司製造、聚醚-聚丙烯嵌段共聚物「Pelestat 300」)8重量%之樹脂成分100重量份、及相對於其為0.3重量份之氣泡調整劑供給至Φ90 mm-Φ150 mm之串列式擠出機，於上游側之擠出機(Φ90 mm)內進行熔融混練，於該擠出機之中途部位壓入發泡劑(異丁烷/正丁烷=95/5(莫耳比))，進一步進行混練後於下游側之擠出機(Φ150 mm)中冷卻至適於擠出之112℃之溫度，自安裝於該擠出機之環狀模具(口徑148 mm、模具唇間隙(狹縫間隙)0.20 mm)於大氣中進行擠出發泡。
繼而，將所擠出之筒狀發泡體自其內部側氣冷後，以介隔較薄之空氣層而浮起之狀態使其通過直徑420 mm之心軸上，一面利用該心軸自內側實施冷卻，一面另外自外側亦實施氣冷。
其後，利用切割刀於筒狀發泡體上切出一條於擠出方向上連續之切口，使其通過設置於心軸之下游側的內徑450 mm之冷卻環，進一步進行冷卻後，以成為平坦之片狀之方式擴展(展開步驟)，以捲取機捲取成輥狀而製作實施例1之聚烯烴系樹脂發泡片。
再者，所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片之片寬度約為1340 mm。
作為該實施例1之聚烯烴系樹脂發泡片之基材樹脂的上述低密度聚乙烯樹脂之結晶化溫度為101.6℃，通過冷卻環前之筒狀發泡體之表面溫度為46℃(結晶化溫度為-55.6℃)。
又，於該實施例1之聚烯烴系樹脂發泡片上，於自片寬度方向端部起分別向內側10 mm之位置設置基準點，自該基準點之間起，於片寬度方向(與擠出方向正交之方向)上以均等間隔採集10片10 cm×10 cm之正方形之試樣。
針對該10片試樣之各個試樣，求得微波穿透強度之最大值-最小值比(最大值/最小值)。
將所獲得之10點之數據中之數據值最大者、最小者及10點之數據之平均值示於下述表1。
又，進行(最大值-最小值)/平均值×100(%)之計算而獲得之偏差值亦示於下述表1。
進而，於該10片試樣之中，隨機選擇5片試樣，進行表面固有電阻率之測定。
將該表面固有電阻率之平均值示於表1。
又，關於片厚度、密度(表觀密度)之測定結果亦示於表1。
此外對實施例1之聚烯烴系樹脂發泡片之尺寸穩定性進行評價。
具體而言，將實施例1之聚烯烴系樹脂發泡片暫時切成片寬度以上之長度(例如，約1.5 m之長度)，將所獲得之片之寬度方向兩端各去除10 mm，並且切下具有與該寬度(約1320 mm(片寬度-10 mm×2))相同之長度(約1326 mm)的試樣，作為尺寸穩定性評價用試樣。
將該尺寸穩定性評價用試樣於氣溫23℃之室內放置2天後，對寬度與長度各測定10個部位，測定其長度之偏差，藉此實施尺寸穩定性評價。
關於該偏差，係以10個部位之測定值中之最大長度與最小長度之差相對於平均長度之百分率表示者。
其結果亦示於下述表1。
(實施例2)
除使用口徑Φ240 mm之環狀模具、直徑820 mm之心軸、內徑850 mm之冷卻環以外，以與實施例1相同之方式製作聚烯烴系樹脂發泡片，與實施例1同樣地進行評價。
再者，關於將尺寸穩定性評價用試樣之寬度設為「片寬度-20 mm」，將長度設為與該「寬度(片寬度-20 mm)」相同之方面，亦與實施例1同樣地評價。
將結果示於表1。
(實施例3)
使用高熔融張力(HMS)聚丙烯樹脂(Borealis公司製造、型號「WB135」)作為基材樹脂。
將包含該基材樹脂90重量%與高分子型抗靜電劑(三洋化成股份有限公司製造、聚醚-聚丙烯嵌段共聚物「Pelestat 230」)10重量%之樹脂成分100重量份、及相對於其為0.2重量份之氣泡調整劑，供給至Φ90 mm-Φ150 mm之串列式擠出機，於上游側之擠出機(Φ90 mm)內進行熔融混練，於該擠出機之中途部位壓入發泡劑(異丁烷/正丁烷=70/30(莫耳比))，進一步進行混練後於下游側之擠出機(Φ150 mm)中冷卻至適於擠出之165℃之溫度，自安裝於該擠出機之環狀模具(口徑100 mm、模具唇間隙(狹縫間隙)0.25 mm)於大氣中進行擠出發泡。
將所擠出之筒狀發泡體自其內部側進行氣冷，並且以介隔較薄之空氣層而浮起之狀態使其通過直徑330 mm之心軸上，利用上述心軸實施冷卻並自外側亦進行氣冷。
其後，利用切割刀於筒狀發泡體上切出一條於擠出方向上連續之切口，使其通過設置於心軸之下游側的內徑400 mm之冷卻環，進一步進行冷卻後，展開成片狀並以捲取機捲取成輥狀，而製作實施例3之聚烯烴系樹脂發泡片。
再者，所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片之片寬度約為1030 mm。
作為該實施例3之聚烯烴系樹脂發泡片之基材樹脂的上述低密度聚乙烯樹脂之結晶化溫度為126.3℃，通過冷卻環前之筒狀發泡體之表面溫度為66℃(結晶化溫度為-60.3℃)。
又，該實施例3之聚烯烴系樹脂發泡片亦與上述實施例同樣地進行評價。
將結果示於表1。
(實施例4)
使用密度0.928 g/cm3、MFR=1.0之低密度聚乙烯樹脂作為基材樹脂。
將包含該基材樹脂92重最%與高分子型抗靜電劑(三洋化成股份有限公司製造、聚醚-聚丙烯嵌段共聚物「Pelestat 300」)8重量%之樹脂成分100重量份、及相對於其為0.3重量份之氣泡調整劑，供給至Φ90 mm-Φ150 mm之串列式擠出機，於上游側之擠出機(Φ90 mm)內進行熔融混練，於該擠出機之中途部位壓入發泡劑(異丁烷/正丁烷=95/5(莫耳比))，進一步進行混練後於下游側之擠出機(Φ150 mm)中冷卻至適於擠出之112℃之溫度，自安裝於該擠出機之環狀模具(口徑125 mm、模具唇間隙(狹縫間隙)0.23 mm)於大氣中進行擠出發泡。
將所擠出之筒狀發泡體自其內部側進行氣冷，並且以介隔較薄之空氣層而浮起之狀態使其通過直徑420 mm之心軸上，利用上述心軸實施冷卻並自外側亦進行氣冷。
其後，利用切割刀於筒狀發泡體上切出一條於擠出方向上連續之切口，使其通過設置於心軸之下游側的內徑450 mm之冷卻環，進一步進行冷卻後，展開成片狀並以捲取機捲取成輥狀，而製作實施例4之聚烯烴系樹脂發泡片。
再者，所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片之片寬度約為1290 mm。
作為該實施例4之聚烯烴系樹脂發泡片之基材樹脂的上述低密度聚乙烯樹脂之結晶化溫度為100.1℃，通過冷卻環前之筒狀發泡體之表面溫度為41℃(結晶化溫度為-59.1℃)。
又，該實施例4之聚烯烴系樹脂發泡片亦與上述實施例同樣地進行評價。
將結果示於表1。
(實施例5)
除使用口徑Φ200 mm之環狀模具、直徑670 mm之心軸、內徑710 mm之冷卻環以外，以與實施例1相同之方式製作聚烯烴系樹脂發泡片，與上述實施例同樣地進行評價。
將結果示於表1。
再者，所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片之片寬度約為2100 mm。
並且，該實施例5之通過冷卻環前之筒狀發泡體之表面溫度為45℃。
(實施例6)
除增大作為發泡劑之丁烷(異丁烷/正丁烷=70/30(莫耳比))之使用量，增大牽引速度以外，以與實施例3相同之方式製作聚烯烴系樹脂發泡片，與實施例3同樣地進行評價。
將結果示於表1。
再者，所獲得之聚烯烴系樹脂發泡片之片寬度約為1040 mm。
並且，該實施例6之通過冷卻環前之筒狀發泡體之表面溫度為59℃(結晶化溫度為-67.3℃)。
(比較例1)
並不利用冷卻環進行冷卻而通過心軸後，於發泡體之表面溫度為62℃(結晶化溫度為-39.6℃)之狀態下實施展開步驟，除此以外與實施例1同樣地製作烯烴系樹脂發泡片，並與實施例1同樣地進行評價。
將結果示於表1。
(比較例2)
使冷卻環之位置移動至上游側，縮短沿著心軸成為圓筒狀之區間，除此以外與實施例3同樣地製作聚烯烴系樹脂發泡片，並同樣地進行評價。
再者，進入冷卻環而即將開始展開前之發泡體之表面溫度為80℃(結晶化溫度為-46.3℃)。
(比較例3)
除並不利用冷卻環實施冷卻以外，與實施例2同樣地製作聚烯烴系樹脂發泡片，並同樣地進行評價。
再者，所獲得之比較例3之聚烯烴系樹脂發泡片之片寬度約為2495 mm。
又，即將開始展開前之發泡體之表面溫度為69℃(結晶化溫度為-32.6℃)。
(比較例4)
使冷卻環之位置移動至上游側，縮短沿著心軸成為圓筒狀之區間，除此以外與實施例6同樣地製作聚烯烴系樹脂發泡片，並同樣地進行評價。
再者，進入冷卻環而即將開始展開前之發泡體之表面溫度為79℃(結晶化溫度為-47.3℃)。
由該表亦可知，根據本發明，可謀求聚烯烴系樹脂發泡片之尺寸穩定性之提昇。
70．．．擠出機
70a．．．上游側擠出機
70b．．．下游側擠出機
71．．．料斗
72．．．氣體導入部
80．．．氣體供給裝置
91．．．輥
92．．．捲取輥
CA．．．中央部分
CD．．．環狀模具
CR．．．冷卻環
CS、CS'．．．發泡體
CT．．．切割刀
FS．．．聚烯烴系樹脂發泡片
MD．．．心軸
SA．．．兩端部
SL．．．切口
圖1係表示聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法(裝置構成)之概略圖。
圖2係表示展開步驟之情況之示意圖。
70．．．擠出機
70a．．．上游側擠出機
70b．．．下游側擠出機
71．．．料斗
72．．．氣體導入部
80．．．氣體供給裝置
91．．．輥
92．．．捲取輥
CD．．．環狀模具
CR．．．冷卻環
CS、CS'．．．發泡體
CT．．．切割刀
FS．．．聚烯烴系樹脂發泡片
MD．．．心軸

Claims (8)

  1. 一種聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法，其特徵在於：實施以下步驟：混練步驟，其係將基材樹脂係使用聚烯烴系樹脂之聚烯烴系樹脂組合物於擠出機內加熱至上述聚烯烴系樹脂之熔點以上並進行熔融混練；擠出步驟，其係使上述經熔融混練之聚烯烴系樹脂組合物自安裝於上述擠出機之環狀模具擠出發泡而形成筒狀發泡體；切口步驟，其係於筒狀之上述發泡體上設置沿著上述擠出方向之切口；及展開步驟，其係使設置有上述切口之筒狀發泡體展開成平坦之片狀；且於將設置有切口之上述筒狀發泡體冷卻至比上述聚烯烴系樹脂之結晶化溫度低50℃以上的溫度之狀態下實施上述展開步驟。
  2. 如請求項1之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法，其於沿著與上述擠出步驟中之擠出方向正交的方向之複數個部位，利用分子配向計求得穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)之情形時，製作利用下述式(1)所求得之上述比的偏差之值未滿15%之聚烯烴系樹脂發泡片；[數1]偏差=(Cmax-Cmin)÷Cave×100(%)　…　(1)(其中，Cmax係於複數個部位求出穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)所得之複數個數據中之最大值，Cmin為該數據中之最小值；又，Cave為複數個數據之平均值)。
  3. 如請求項1之聚烯烴系樹脂發泡片之製造方法，其製作具有1000 mm以上3000 mm以下之範圍內之任一片寬度的聚烯烴系樹脂發泡片。
  4. 一種聚烯烴系樹脂發泡片，其特徵在於：其係使基材樹脂係使用聚烯烴系樹脂之聚烯烴系樹脂組合物擠出發泡而成之聚烯烴系樹脂發泡片；且於沿著與上述擠出方向正交之方向之複數個部位，利用分子配向計求得穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)之情形時，係以利用下述式(1)所求得之上述比之偏差之值未滿15%的方式而形成；[數2]偏差=(Cmax-Cmin)÷Cave×100(%)　…　(1)(其中，Cmax係於複數個部位求出穿透微波強度之最大值與最小值之比(最大值/最小值)所得之複數個數據中之最大值，Cmin為該數據中之最小值；又，Cave為複數個數據之平均值)。
  5. 如請求項4之聚烯烴系樹脂發泡片，其係實施以下步驟而形成：混練步驟，其係將上述聚烯烴系樹脂組合物於擠出機內加熱至上述聚烯烴系樹脂之熔點以上並進行熔融混練；擠出步驟，其係使上述經熔融混練之聚烯烴系樹脂組合物自安裝於上述擠出機之環狀模具擠出發泡而形成筒狀發泡體；切口步驟，其係於筒狀之上述發泡體上設置沿著上述擠出方向之切口；及展開步驟，其係使設置有上述切口之筒狀發泡體展開成平坦之片狀；並且於將設置有切口之上述筒狀發泡體冷卻至比上述聚烯烴系樹脂之結晶化溫度低50℃以上的溫度之狀態下實施上述展開步驟。
  6. 如請求項4之聚烯烴系樹脂發泡片，其中上述聚烯烴系樹脂組合物中含有高分子型抗靜電劑。
  7. 如請求項4之聚烯烴系樹脂發泡片，其具有0.2 mm以上3 mm以下之範圍內之任一厚度，且具有0.02 g/cm3以上0.15 g/cm3以下之範圍內之任一密度。
  8. 如請求項4之聚烯烴系樹脂發泡片，其具有1000 mm以上3000 mm以下之範圍內之任一片寬度。
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