TWI829818B - 聚苯乙烯系樹脂多層發泡片及使用該發泡片的間隔紙 - Google Patents

聚苯乙烯系樹脂多層發泡片及使用該發泡片的間隔紙 Download PDF

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Abstract

本發明之課題為提供抑制源自於高分子型抗靜電劑之成分附著於被包裝物、抗靜電性能優異、剛性高、處理性良好之發泡片、及使用該發泡片的間隔紙。

本發明之解決手段為多層發泡片，具有聚苯乙烯系樹脂發泡層、及積層於該發泡層之至少單面之聚烯烴系樹脂層，該樹脂層係含有位於發泡片最表面側之表面層、及積層接著於該表面層之中間層，該表面層係含有聚烯烴系樹脂且實質上不含有高分子型抗靜電劑，該中間層含有聚烯烴系樹脂及高分子型抗靜電劑，該表面層之厚度為2至20μm，多層發泡片之前述樹脂層積層側表面電阻率未達1.0×1013Ω。

Description

聚苯乙烯系樹脂多層發泡片及使用該發泡片的間隔紙
本發明係關於聚苯乙烯系樹脂多層發泡片及使用該發泡片的間隔紙。
聚苯乙烯系樹脂發泡體的輕量性優異、剛性高、處理性優異，故適合使用作為緩衝包裝材。近年來，聚苯乙烯系樹脂發泡體係因應其用途而要求具有抗靜電性能。例如可藉由摻配高分子型抗靜電劑而賦予抗靜電性能(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2017-71122號公報。
另一方面，專利文獻1所記載聚苯乙烯系樹脂發泡體會因其包裝狀態或包裝物放置環境，而有源自於高分子型抗靜電劑的成分附著於被包裝物並污染被包裝物之虞。尤其，在緩衝包裝材與被包裝物接觸的狀態產生摩擦等時，源自於抗靜電劑的成分附著量容易變多，更有污染被包裝物之虞。
因此，希望有剛性優異、具良好抗靜電性能、且抑制源自於高分子型抗靜電劑的成分附著於被包裝物之聚苯乙烯系樹脂發泡體。
本發明係鑑於以上情況而研究者，其課題為提供可抑制源自於高分子型抗靜電劑的成分附著於被包裝物、抗靜電性能優異、剛性高、處理性良好之發泡片、及使用該發泡片的間隔紙。
為了解決上述課題，本發明之多層發泡片具有聚苯乙烯系樹脂發泡層、及積層於該發泡層之至少單面之聚烯烴系樹脂層，
該樹脂層係含有位於發泡片最表面側之表面層、及積層接著於該表面層之中間層，
該表面層係含有聚烯烴系樹脂且實質上不含有高分子型抗靜電劑，
該中間層係含有聚烯烴系樹脂及高分子型抗靜電劑，
該表面層之厚度為2至20μm，
多層發泡片之前述樹脂層積層側表面電阻率未達1.0×1013Ω。
本發明之間隔紙為由前述多層發泡片所構成。
本發明之多層發泡片及使用該發泡片的間隔紙係抑制源自於高分子型抗靜電劑的成分附著於被包裝物、抗靜電性能優異、剛性高、處理性良好。
1:多層發泡片
2:聚苯乙烯系樹脂發泡層、發泡層
3:聚烯烴系樹脂層、樹脂層
3a:表面層
3b:中間層
第1圖係示意表示本發明一例之多層發泡片的一部分之縱剖面圖。
以下詳細說明本發明。
本發明之多層發泡片係具有聚苯乙烯系樹脂發泡層、及積層於該發泡層之至少單面之聚烯烴系樹脂層。
第1圖示意表示本發明一例，本發明之多層發泡片1係具有聚苯乙烯系樹脂發泡層2、及積層於該發泡層2之聚烯烴系樹脂層3。該樹脂層3係具有位於發泡片最表面側且實質上不含抗靜電劑之表面層3a、及積層接著於該表面層3a且含有高分子型抗靜電劑之中間層3b。較佳態樣為如第1圖(a)之具有聚苯乙烯系樹脂發泡層2及積層於該發泡層2兩面之聚烯烴系樹脂層3的多層發泡片1，但也可為如第1圖(b)之具有聚苯乙烯系樹脂發泡層2及積層於該發泡層2單面之聚烯烴系樹脂層3的多層發泡片1。
本發明之多層發泡片係具有聚苯乙烯系樹脂發泡層，藉此可確保剛性並提高處理性。亦即，使用本發明之多層發泡片作為間隔紙時，單邊固定時垂落量較小(彈性強度(stiffness strength)較強)，插入於玻璃板等被包裝物間時的操作性良好。又，插入於玻璃板等後，可抑制從玻璃板等突出部分之垂落，故移除發泡片時的操作性優異。
聚苯乙烯系樹脂發泡層係由聚苯乙烯系樹脂組成物所構成。聚苯乙烯系樹脂組成物為聚苯乙烯系樹脂單獨或將其作為主成分者，聚苯乙烯系樹脂組成物中的聚苯乙烯系樹脂含量較佳為50質量%以上，更佳為60質量%以上。
聚苯乙烯系樹脂為以苯乙烯為主體之聚合物，不僅是苯乙烯均聚物，亦可使用可與苯乙烯共聚之乙烯基系單體及苯乙烯的共聚物。具體而言可舉出聚苯乙烯、耐衝擊性聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯/馬來酸酐共聚物、聚苯乙烯/聚苯醚共聚物、聚苯乙烯與聚苯醚的混合物等。又，該等聚苯乙烯系樹脂可混合2種以上使用。
又，本發明中的聚苯乙烯系樹脂為苯乙烯成分為50莫耳%以上者，較佳為60莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，又更佳為90莫耳%以上。
本發明之多層發泡片較佳為發泡層中的樹脂組成物為含有聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之聚苯乙烯系樹脂組成物(A)。此時剛性與耐衝擊性的物性平衡優異、耐折彎破裂性優異，同時變得能夠以低成本製造。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，聚烯烴系樹脂可舉例如聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂等。
聚乙烯系樹脂可舉例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙 烯-丙烯酸乙酯等。在此聚乙烯系樹脂為乙烯成分為50莫耳%以上者，較佳為60莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，又更佳為90莫耳%以上。
聚丙烯系樹脂可舉例如聚丙烯、丙烯-乙烯隨機共聚物、嵌段聚丙烯等。
該等中，聚烯烴系樹脂較佳為聚乙烯系樹脂。其中以發泡體製造時之擠製發泡性、發泡體之耐衝擊性與剛性之平衡、成本性之觀點來看，較佳為低密度聚乙烯(LDPE)。
使用低密度聚乙烯作為構成發泡層之聚乙烯系樹脂時，以擠製發泡性或發泡體之物性平衡之觀點來看，根據JIS K 7210-1：2014(試驗溫度：190℃，荷重2.16kg)所測定低密度聚乙烯樹脂之MFR較佳為0.05至5g/10min，更佳為0.1至3g/10min。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，苯乙烯系彈性體可使用已知之一般苯乙烯系彈性體。可舉出例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下簡稱為SEBS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下簡稱為SBBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)等。該等中，以樹脂層的接著性或容易使用作為回收原料之觀點來看，可適合地使用SEBS、SBBS。
苯乙烯系彈性體之苯乙烯成分比率只要為達成本發明之目的、效果之範圍，則無特別限定，大致較佳為20至50質量%，更佳為25至45質量%。
於聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，聚苯乙烯系樹脂含量較佳為60至94質量%(但聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之合計為100質量%)。聚苯乙烯系樹脂含量若在上述範圍內，則發泡片的剛性更優異，使用作 為間隔紙時處理性更優異。以上述觀點來看，聚苯乙烯系樹脂含量更佳為65至90質量%，又更佳為70至85質量%。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，聚烯烴系樹脂含量較佳為5至30質量%(但聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之合計為100質量%)。聚烯烴系樹脂含量若為上述範圍內，則發泡層與樹脂層的接著性更優異，且發泡片之耐衝擊性與剛性的平衡更優異。又，可維持發泡片之獨立氣泡率並且外觀優異。
以上述觀點來看，聚烯烴系樹脂含量更佳為10至25質量%，又更佳為15至23質量%。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，苯乙烯系彈性體含量較佳為1至10質量%(但聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之合計為100質量%)。苯乙烯系彈性體含量若在上述範圍內，則維持發泡片之剛性，且耐衝擊性或耐折彎破裂性優異。又，聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中聚烯烴系樹脂之分散狀態良好，發泡片表面狀態優異。
以上述觀點來看，苯乙烯系彈性體含量更佳為1.5至9質量%，又更佳為2至8質量%。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，聚烯烴系樹脂與苯乙烯系彈性體之質量比較佳為100：15至100：80。藉由使該等質量比為上述範圍，發泡層與樹脂層的接著性良好，且可得發泡片之剛性、耐衝擊性及成本性之平衡更優異之發泡片。以上述觀點來看，聚烯烴系樹脂與苯乙烯系彈性體之質量比更佳為100：15至100：70，又更佳為100：15至100：60。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，若聚苯乙烯系樹脂含量為60至94質量%，聚烯烴系樹脂含量為5至30質量%，苯乙烯系彈性體含量為1至10質量%(但聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之合計量為100質量%)，則具有充分剛性且與耐衝擊性的物性平衡等亦良好，以此點來看為更佳。
聚苯乙烯系樹脂組成物(A)中，在不阻礙本發明之目的之範圍內，可摻配上述聚烯烴系樹脂與苯乙烯系彈性體以外之其他樹脂或彈性體。此時，其他樹脂或彈性體之摻配量相對於含有該等之聚苯乙烯系樹脂組成物(A)100質量%較佳為20質量%以下，更佳為10質量%以下，又更佳為不摻配。
本發明之多層發泡片中，可在不阻礙本發明之目的之範圍內於聚苯乙烯系樹脂構成發泡層之聚苯乙烯系樹脂組成物摻配氣泡調整劑、熱穩定劑、抗紫外線劑、抗氧化劑、著色劑等其他成分。
以往使用含有聚苯乙烯系樹脂與聚烯烴系樹脂之混合樹脂組成物而作為構成發泡層之樹脂製造厚度較薄之發泡片時，相較於使用單體樹脂的情形，拉取時發泡片表面容易產生針孔，或伴隨樹脂的延伸不均所產生的破裂等，有發泡片外觀容易惡化之傾向。本發明之發泡片即使為發泡層為含有聚苯乙烯系樹脂與聚烯烴系樹脂之樹脂組成物所構成多層發泡片，亦無上述問題，為外觀良好之多層發泡片。
本發明之多層發泡片中，聚烯烴系樹脂層係包含含有聚烯烴系樹脂聚烯烴系樹脂組成物(B)所構成之複數層。在此複數層中含有表面層及中間層。
構成樹脂層之聚烯烴系樹脂組成物(B)係聚烯烴系樹脂單獨或以其為主成分者，聚烯烴系樹脂組成物中的聚烯烴系樹脂含量較佳為50質量%以上，更佳為60質量%以上。
聚烯烴系樹脂可舉例如聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂等。
聚乙烯系樹脂可舉例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯等。
聚丙烯系樹脂可舉例如聚丙烯、丙烯-乙烯隨機共聚物、嵌段聚丙烯等聚丙烯系樹脂等。
聚烯烴系樹脂層中，除了表面層、中間層以外，在可達成本發明所期目的之範圍內設置實質上不含抗靜電劑之樹脂層。例如在表面層與中間層之間設置用以接著表面層與中間層與之接著層，或在中間層與發泡層之間設置用以接著中間層與發泡層與之接著層。
聚烯烴系樹脂層中的表面層係位於發泡片最表面側，且實質上不含抗靜電劑。
表面層實質上不含抗靜電劑，藉此使發泡片表面不存在高分子型抗靜電劑，抑制源自於抗靜電劑之成分附著於被包裝物而污染被包裝物。尤其，即使在發泡片與被包裝物接觸狀態下產生摩擦等時，抑制源自於抗靜電劑之成分附著於被包裝物，而降低被包裝物之污染。
又，本發明中，「表面層位於發泡片最表面側」是指表面層為具有露出於外部之表面的層。
又，本發明中的「實質上不含抗靜電劑」，具體而言為，相對於表面層整體之質量100質量%大致為3質量%以下(包括0)，更佳為1質量%以下(包括0)，又更佳為不含有(0質量%)。
聚烯烴系樹脂層中，即使是可設置於表面層、中間層以外之實質上不含抗靜電劑之樹脂層，其中相對於樹脂層整體之質量100質量%大致較佳為3質量%以下(包括0)，更佳為1質量%以下(包括0)，又更佳為不含有(0質量%)。
又，以維持發泡層之發泡性之觀點來看，發泡層亦較佳為實質上不含抗靜電劑，具體而言，相對於發泡層整體之質量100質量%大致較佳為3質量%以下(包括0)，更佳為1質量%以下(包括0)，又更佳為不含有(0質量%)。
表面層較佳為聚烯烴系樹脂組成物(B)中聚烯烴系樹脂為聚乙烯系樹脂(以下亦稱為聚乙烯系樹脂組成物)。此時可為緩衝性更優異之發泡片。在此，聚乙烯系樹脂為乙烯成分為50莫耳%以上者，較佳為60莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，又更佳為90莫耳%以上。
構成表面層之聚乙烯系樹脂組成物除了聚乙烯系樹脂以外可摻配其他樹脂或彈性體等，但較佳為僅聚乙烯系樹脂所構成。
其中，表面層較佳為聚烯烴系樹脂為聚乙烯系樹脂，且該聚乙烯系樹脂含有低密度聚乙烯(LDPE)與高密度聚乙烯(HDPE)。此時，為確保滑性並進一步提高處理性。尤其是使用發泡片作為間隔紙時，玻璃板等被包裝物與發泡片的滑性佳，且插入或移除發泡片時的操作性更優異。又，發泡片表面之緩衝性、柔軟性更優異，且耐折彎破裂性更優異。又，即使在發泡片與被包裝物接觸狀態下產生摩擦等時，可為源自於抗靜電劑的成分附著量更為降低之發泡片。以上述觀點來看，構成表面層之低密度聚乙烯與高密度聚乙烯的質量比較佳為10：90至80：20，更佳為20：80至70：30，又更佳為25：75至60：40。
表面層所含有低密度聚乙烯根據JIS K 7210-1：2014(試驗溫度：190℃，荷重2.16kg)所測定之MFR較佳為0.2至10g/10min。表面層所含有低密 度聚乙烯之MFR若在上述範圍內，則發泡片表面中的針孔產生變少，並抑制源自於抗靜電劑之成分附著於被包裝物。又，即使表面層厚度薄時，也容變得易形成厚度均一之表面層，可在發泡片整體發揮良好抗靜電性能。以上述觀點來看，表面層所含有低密度聚乙烯之MFR更佳為1g/10min以上，又更佳為2g/10min以上。又，該MFR更佳為8g/min以下，又更佳為7g/10min以下。
表面層所含有之高密度聚乙烯的根據JIS K 7210-1：2014(試驗溫度：190℃，荷重2.16kg)所測定之MFR較佳為4至20g/10min。表面層所含有高密度聚乙烯之MFR若在上述範圍內，則表面層成膜時的樹脂延展性變得良好，故即使表面層厚度較薄之情況，亦容易形成厚度均一之表面層，可在發泡片整體發揮良好抗靜電性能。以上述觀點來看，表面層所含有高密度聚乙烯之MFR更佳為5g/10min以上，又更佳為6g/10min以上。又，該MFR更佳為15g/10min以下，又更佳為12g/10min以下。
表面層所含有之低密度聚乙烯較佳為熔點為80至130℃。表面層所含有之低密度聚乙烯之熔點若在上述範圍內，則即使在高溫環境下被使用或保管等時，亦可抑制發泡片彼此、或發泡片與被包裝物互相黏住。以上述觀點來看，表面層所含有低密度聚乙烯之熔點更佳為90℃以上。又，該熔點更佳為120℃以下。
以與上述低密度聚乙烯之熔點相同的觀點來看，表面層所含有高密度聚乙烯較佳為熔點為110℃以上，更佳為120℃以上。又，該熔點較佳為150℃以下，更佳為140℃以下。
本發明中，樹脂之熔點係根據JIS K 7121-2012所求之熔解波峰之頂點溫度。又，DSC曲線中出現2個以上波峰時，以波峰面積最大之波峰頂點溫度為熔點。又，測定試料使用製造各層所使用原料。
本發明之多層發泡片之表面層之厚度為2至20μm。本發明之多層發泡片中，使表面層為上述範圍內，藉此即使在設置實質上不含抗靜電劑之表面層時，亦可展現充分抗靜電性能。又，即使在發泡片與被包裝物接觸狀態下產生摩擦等時，可抑制源自於高分子型抗靜電劑的成分附著。
若表面層之厚度過厚，則有抗靜電性能不充分之虞。另一方面，若表面層之厚度過薄，則難以良好地形成表面層，有在發泡片表面產生針孔或破裂等之虞。其結果，高分子型抗靜電劑露出於發泡片表面，有源自於高分子型抗靜電劑的成分對被包裝物之附著物變多之虞。以上述觀點來看，該厚度較佳為2.5μm以上，更佳為3.0μm以上，又更佳為3.5μm以上。又，該厚度較佳為15μm以下，更佳為12μm以下，又更佳為10μm以下。又，本說明書中，在表面層與中間層之間設置接著層等時，表面層之厚度為表面層與該接著層的合計厚度。
聚烯烴系樹脂層中的中間層係積層接著於表面層，並含有高分子型抗靜電劑。
中間層較佳為聚烯烴系樹脂組成物(B)中聚烯烴系樹脂為聚乙烯系樹脂(以下亦稱為聚乙烯系樹脂組成物)者。藉由使聚烯烴系樹脂為聚乙烯系樹脂，可提高發泡片之柔軟性，即使發泡層為聚苯乙烯系樹脂組成物所構成之情況，也可成為耐折彎破裂性優異之發泡片。以上述觀點來看，中間層更佳為聚烯烴系樹脂組成物(B)中聚烯烴系樹脂為低密度聚乙烯者。
中間層所含有之低密度聚乙烯的根據JIS K 7210-1：2014(試驗溫度：190℃，荷重2.16kg)所測定之MFR較佳為0.2至10g/10min。中間層所含有低密度聚乙烯之MFR若在上述範圍內，則高分子型抗靜電劑容易分散於中間層中，使抗靜電劑性能更良好。又，中間層成膜時的樹脂延展性良好，故容易使中間層厚度更為均一，可使所展現抗靜電性能更安定。以上述觀點來看，中間層所含有低密度聚乙烯之MFR更佳為1g/10min以上，又更佳為2g/10min以上。又，該MFR更佳為8g/10min以下，又更佳為7g/10min以下。
以耐熱性等觀點來看，中間層所含有低密度聚乙烯的熔點較佳為為80至130℃，更佳為90至120℃。又，該熔點可藉由與前述表面層所含有聚乙烯系樹脂之熔點相同方法而求。
構成中間層之聚乙烯系樹脂組成物可僅由聚乙烯系樹脂所構成，但聚乙烯系樹脂組成物中，除了聚乙烯系樹脂以外，亦可摻配其他的樹脂或彈性體等。
該等樹脂或彈性體可舉例如聚苯乙烯系樹脂、丙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物等聚丙烯系樹脂、苯乙烯系彈性體或該等之氫化物等。作為構成中間層之樹脂組成物而摻配聚苯乙烯系樹脂時，可進一步提高與發泡層的接著性，且可進一步提高發泡片之剛性。聚丙烯系樹脂適合使用利用茂金屬系聚合觸媒所聚合之聚丙烯系樹脂(m-PP)等，此時可提高轉樞(hinge)性(重複折彎性)。又，苯乙烯系彈性體適合使用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等，此時可提高中間層與發泡層的接著性。
該等中，較佳為摻配苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等苯乙烯系彈性體作為構成中間層之樹脂組成物。
摻配其他樹脂或彈性體等時，其摻配量只要為在發泡層與中間層之間進行接著並可達成本發明所期目的之範圍即可，相對於中間層之聚乙烯系樹脂組成物100質量%大致較佳為50質量%以下，更佳為45質量%以下，又更佳為40質量%以下，特佳為30質量%以下，最佳為25質量%以下。
前述高分子型抗靜電劑具體而言可舉出體積電阻率為1×105至1×1011Ω．cm之親水性聚合物(以下亦稱為親水性聚合物)、親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段的嵌段聚合物、離子聚合物(ionomer)等。親水性聚合物可舉出聚醚、陽離子性聚合物、陰離子性聚合物等。另一方面，疏水性聚合物嵌段可舉出聚烯烴或聚醯胺等。又，親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段的鍵結可舉出酯鍵、醯胺鍵結、醚鍵等。該等中，為了賦予優異抗靜電效果且獲得抑制添加抗靜電劑所造成物性降低之效果，較佳為具有聚醚嵌段作為親水性聚合物且具有聚烯烴嵌段作為疏水性聚合物嵌段的嵌段共聚物。又，以可用少量添加量獲得所求抗靜電效果且可將有機物轉移量抑制為少此點來看，較佳為表面電阻率為1×107Ω以下者。
本發明所使用高分子型抗靜電劑之熔點較佳為150℃以下，更佳為135℃以下，又更佳為125℃以下，特佳為120℃以下。高分子型抗靜電劑之熔點若在上述範圍內，則對聚烯烴系樹脂之分散性更優異，故中間層中高分子型抗靜電劑之分散狀態更好，可在多層發泡片整體展現均一抗靜電性能。
又，高分子型抗靜電劑之熔點與構成中間層之聚烯烴系樹脂之熔點的差之絕對值較佳為未達40℃。若高分子型抗靜電劑之熔點與構成中間層之聚烯烴系樹脂之熔點的差之絕對值在上述範圍內，則中間層中高分子型抗靜電 劑之分散狀態更良好，可在多層發泡片整體展現均一抗靜電性能。以上述觀點來看，該差之絕對值更加為未達30℃，又更佳為未達20℃。
本發明中，高分子型抗靜電劑之熔點為根據JIS K 7121-2012所求熔解波峰之頂點溫度。又，DSC曲線中出現2個以上的波峰時，以波峰面積最大之波峰頂點溫度為熔點。又，測定試料使用製造各層所使用原料。
又，前述高分子型抗靜電劑之熔流速率較佳為1至50g/10min以上。該熔流速率若在上述範圍內，則高分子型抗靜電劑對聚烯烴系樹脂之分散狀態更好，可進一步提高多層發泡片之抗靜電性能。以上述觀點來看，前述高分子型抗靜電劑之熔流速率更佳為5g/10min以上，又更佳為10g/10min以上。又，該MFR更佳為45g/10min以下，又更佳為40g/10min以下。
本發明中的高分子型抗靜電劑之熔流速率係根據JIS K 7210-1：2014在溫度190℃、荷重2.16kg所測定之值。
本發明之多層發泡片中，相對於構成中間層之聚烯烴系樹脂組成物與高分子型抗靜電劑的合計100質量%，中間層之高分子抗靜電劑的含量較佳為8至60質量%。中間層之抗靜電劑的含量若在上述範圍內，則多層發泡片之抗靜電性能變得更優異。尤其，於本說明書所例示之表面層之厚度、表面層與中間層之厚度合計、及該等厚度比之範圍內，可更容易使多層發泡片表面層側之表面電阻率未達1.0×1013Ω。以上述觀點來看，該含量更佳為10質量%以上，又更佳為15質量%以上，特佳為20質量%以上。又，該含量更佳為55質量%以下，又更佳為40質量%以下，特佳為30質量%以下。
本發明之多層發泡片中，在不阻礙本發明之目的之範圍內，可在構成樹脂層中的各層，亦即構成表面層或中間層等之樹脂組成物摻配無機充填劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、著色劑、抗菌劑等其他成分。
本發明之多層發泡片中，樹脂層積層面側表面電阻率未達1.0×1013Ω。亦即，本發明之多層發泡片中，中間層含有聚合物型抗靜電劑(高分子型抗靜電劑)，該聚合物型抗靜電劑較佳為以使多層發泡片表面電阻率成為未達1×1013(Ω)，較佳為1×1012(Ω)以下，更佳為1×1011(Ω)以下之方式使高分子型抗靜電劑摻配於構成中間層之樹脂組成物。又，表面電阻率的下限並無特別限定，大致為1×108(Ω)。
藉由使表面電阻率成為上述範圍，可得到抗靜電性能良好之多層發泡片。
本發明中的表面電阻率之測定係根據JIS K 6271(2001)進行。具體而言係從所得多層發泡片裁切3片以上特定試驗片(例如縱100mm×橫100mm×厚度：試驗片厚度)，將試驗片在23℃、濕度50%之氣體環境下放置24小時後，測定表面電阻率，以所得測定值之平均值為表面電阻率。
本發明中，樹脂層之厚度，典型而言，表面層與中間層的合計厚度較佳為5至50μm。該厚度若在上述範圍內，則發泡片之緩衝性或輕量性優異，且表面平滑性亦優異。又，可抑制發泡片表面產生針孔，故減少污染被包裝物之虞。又，即使藉由後述共擠製而在發泡層積層中間層及表面層時，擠製發泡性良好且可抑制製造時的波形，而得外觀優異之發泡片。以上述觀點來看，該厚度更佳為6μm以上，又更佳為7μm以上。又，該厚度更佳為40μm以下，又更佳為30μm以下。
本發明之多層發泡片較佳為表面層厚度與中間層厚度之比為1：0.3至1：10。表面層與中間層之厚度之比若在上述範圍內，則抗靜電性能更優異，且表面層與中間層之厚度更均一，可抑制抗靜電性能因部位而不一致。又，可使相對於中間層之表面層厚度保持為適合厚度，故可減少高分子型抗靜電劑露出於表面之虞，可降低相對於被包裝物之污染。又，即使藉由後述共擠製而製造多層發泡片時，表面層不會產生針孔等，可進一步降低被包裝物之污染。以該等觀點來看，表面層厚度與中間層厚度之比較佳為1：0.4至1：5，更佳為1：0.5至1：4，又更佳為1：0.6至1：3。
本發明之多層發泡片中，中間層、表面層之厚度之測定方法如下。
首先，在與多層發泡片擠製方向正交之方向裁切，切出垂直剖面。接著，在多層發泡片各面中的該垂直剖面在發泡片寬度方向以等間隔拍攝10點以上，合計20點以上之放大照片。測定所拍攝各點中的中間層、表面層之厚度，以所得值個別之算術平均值為中間層、表面層之厚度。
又，以製造多層發泡片時單面中間層之吐出量為X[kg/時間]，獲取所得多層發泡片寬度W[m]及所得多層發泡片之每單位時間的長度L[m/時間]時，可使用構成中間層之基材樹脂之密度ρ1[g/cm3]用以下式(1)而求中間層之厚度[μm]，進一步獲取每個單面之表面層吐出量Y[kg/時間]時，可使用構成表面層之基材樹脂之密度ρ2[g/cm3]而用以下式(2)而求。
中間層之厚度[μm]=[X/(1000×L×W×ρ1)]...(1)
表面層之厚度[μm]=[Y/(1000×L×W×ρ2)]...(2)
本發明之多層發泡片之視密度(apparent density)較佳為20至350kg/m3。該多層發泡片之視密度若為上述範圍，則強度或剛性等機械性物性與 輕量性與緩衝性的平衡優異。以該觀點來看，該視密度更佳為35至260kg/m3，又更佳為50至210kg/m3。
本發明之多層發泡片整體之基重(又稱單位重量)較佳為30至1000g/m2，更佳為超過30g/m2且220g/m2以下。藉由使該多層發泡片之基重為上述範圍，而可使發泡之片輕量性與機械性物性的平衡良好，剛性更優異，且為輕量者，作為間隔紙之處理性亦優異。以上述觀點來看，多層發泡片之基重更佳為超過40g/m2且200g/m2以下，又更佳為超過50且180g/m2以下。
本發明中，多層發泡片之視密度測定方法如下。首先藉由前述方法測定多層發泡片之厚度，接著測定基重。由多層發泡片裁切特定試驗片，測定試驗片質量後，將該質量除以試驗片面積，並進行單位換算，藉此可得多層發泡片之基重[g/m2]。又，將所求基重[g/m2]除以多層發泡片之厚度[mm]，並進行單位換算，藉此可求得視密度[kg/m3]。
將各層厚度乘以構成各層之基材樹脂密度，並進行單位換算，而求得中間層、表面層之基重。表面層含有填料(無機充填劑)時，改乘以填料含有表面層之密度以取代表面層之基材樹脂密度，並進行單位換算，求得表面層之基重(g/m2)。又，如前述，與從吐出量求得厚度之方法相同地，可使用中間層吐出量X[kg/時間]、表面層吐出量Y[kg/時間]、所得多層發泡片之寬度W[m]，使用所得多層發泡片之每單位時間的長度L[m/時間]，並藉由下述式(3)、式(4)而求。
中間層之基重[g/m2]=[X/(1000×L×W)]...(3)
表面層之基重[g/m2]=[Y/(1000×L×W)]...(4)
又，中間層之基重、表面層之基重僅為積層於發泡層兩面之各層中之單面之基重。
本發明之多層發泡片之總厚度較佳為0.1至10mm，更佳為0.2至5mm，又更佳為0.3至3mm。本發明之多層發泡片即使是薄物也無針孔等，可成為表面美麗之發泡片。
本發明中，多層發泡片之厚度係用下列方式測定。
首先，將多層發泡片在與擠製方向正交之方向裁切，而切出寬度方向垂直剖面。在該垂直剖面中，將多層發泡片之厚度在多層發泡片寬度方向等間隔地測定10點，以所得值之算術平均值為多層發泡片之厚度。
本發明之多層發泡片中，相對於總厚度之樹脂層厚度之比較佳為0.001至0.1，更佳為0.005至0.05。該比若在上述範圍內，則發泡片之表面平滑性、緩衝性等更優異。
以獲得剛性或壓縮強度良好之多層發泡片之觀點來看，本發明中的多層發泡片之獨立氣泡率較佳為50%以上，更佳為55%以上。
本發明中，多層發泡片之獨立氣泡率：S(%)係根據ASTM D2856-70所記載之順序C，使用Toshiba Beckman股份有限公司製空氣比較式比重計930型，由所測定多層發泡片之真體積(true volume)：Vx藉由下述式(5)而計算。
S(%)=(Vx-W/ρ)×100/(Va-W/ρ)...(5)
但，上述(5)式中，Vx為上述方法所測定之真體積(cm3)，其係相當於構成測定所使用之多層發泡片之樹脂容積與測定所使用之多層發泡片內之獨立氣泡部分之氣泡全容積的和。另外，上述(5)式中之Va、W、ρ如下。
Va：從測定所使用之多層發泡片之外形尺寸計算之多層發泡片之視體積(apparent volume，單位為cm3)
W：測定所使用之多層發泡片之全質量(g)
ρ：構成多層發泡片之樹脂之密度(g/cm3)
又，構成多層發泡片之樹脂之密度ρ可進行藉由熱壓製從該多層發泡片使氣泡脫泡之操作，並由所得樣品求得密度。又，獨立氣泡率之測定係使用縱橫為分別2.5cm、視體積為25cm3之試驗片。但多層發泡片之視體積未達25cm3時，以最接近25cm3之方式將由多層發泡片所裁切測定用試驗片組合複數片並使用作為試驗片。
本發明之多層發泡片能夠以公知的方法製造。其代表方法較佳可舉例如下列方法：藉由多層共擠製法在發泡層兩面依序積層中間層及表面層並進行擠製發泡，製造多層發泡片。但多層發泡片之製造並不限定於多層共擠製法。可舉出例如：製造發泡層(發泡片)，在製造步驟生產線上或由別的生產線導入中間層與表面層的積層膜，透過中間層將表面層藉由熱輥積層於發泡層之一面，在發泡層的另一面亦相同地積層中間層與表面層之方法；或製造發泡層，在製造步驟生產線上或由別的生產線供給構成中間層之樹脂熔融物，並供給構成表面層之聚烯烴系樹脂膜，在發泡層中將中間層與表面層積層於發泡層的一面，在另一面亦相同地積層中間層與表面層之方法等。此時，為了積層接著發泡層與中間層，可藉由層合等而設置接著層，並將兩者積層接著，又，積層接著中間層與表面層時亦同。
該等方法中，與其他方法相比，多層共擠製法步驟較簡單，以成本方面來看亦較佳。又，藉由使用多層共擠製法而可安定獲得發泡層與樹脂層的接著強度良好之多層發泡片。
進一步詳細說明藉由多層共擠製法獲得多層發泡片之方法，有(1)使用平模(tflat die)共擠製為片狀並積層之方法；及(2)使用環狀模共擠製製造筒狀多層發泡 體，並切開筒狀多層發泡體而形成多層發泡片之方法。上述中，以容易獲得寬度為1000mm以上之較寬多層發泡片的觀點來看，可適合使用者為使用環狀模之多層共擠製法。
本發明之構成多層發泡片之發泡層可藉由以往公知方法製造。此時，發泡劑可使用無機系物理發泡劑、有機系物理發泡劑、分解型發泡劑等。無機系物理發泡劑可使用二氧化碳、空氣、氮等。有機系物理發泡劑可使用丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷等脂肪族烴、環戊烷等脂環式族烴、甲基氯化物、乙基氯化物、1,3,3,3-四氟丙烯等鹵化烴等。又，分解型發泡劑可使用偶氮二甲醯胺、偶氮雙異丁腈、碳酸氫鈉等。該等發泡劑可適宜併用。
發泡劑會因發泡劑之種類、所求發泡倍率等而異，相對於構成發泡層之樹脂100質量份，在大致1至30質量份之範圍內調整。
獲得前述發泡層時，可視需要在樹脂與發泡劑的前述熔融混練物中添加氣泡調整劑。氣泡調整劑可舉出滑石、二氧化矽等無機粉末或多元羧酸之酸性鹽、多元羧酸與碳酸鈉或碳酸氫鈉的反應混合物。氣泡調整劑較佳為在每構成發泡層之樹脂100質量份添加大致0.01至10質量份。又，可視需要進一步添加熱穩定劑、抗紫外線劑、抗氧化劑、著色劑等添加劑。
本發明之間隔紙係由以上說明之本發明之多層發泡片所構成。
本發明之間隔紙之緩衝性、剛性及抗靜電性能優異，且為抑制低分子量成分轉移至被包裝物之板狀物用間隔紙，故適合使用作為玻璃基板、或玻璃基板所得液晶面板等的間隔紙。
尤其如第1圖(a)所示，若為具有聚苯乙烯系樹脂發泡層、及積層於該發泡層兩面之聚烯烴系樹脂層之多層發泡片，則可在兩面展現抗靜電性能，故適合於間隔紙等用途。
(實施例)
以下藉由實施例進一步詳細說明本發明，但本發明係並不限定於該等實施例。
各實施例及各比較例所使用之原料如下。
發泡層
(聚苯乙烯系樹脂PS1)
聚苯乙烯樹脂，PS JAPAN股份有限公司製「G9305」，MFR1.4g/10min(230℃，荷重2.16kg)
(聚乙烯系樹脂PE1)
低密度聚乙烯，Nippon Unicar股份有限公司製「NS-1」，MFR0.41g/10min(190℃，荷重2.16kg)，熔點108.5℃
(苯乙烯系彈性體TPS1)
SEBS，旭化成股份有限公司製「H1041」，MFR3.0g/10min(190℃，荷重2.16kg)
(發泡劑)
異丁烷30wt%與正丁烷70wt%的混合丁烷
中間層
(聚乙烯系樹脂PE2)
低密度聚乙烯，Nippon Unicar股份有限公司製「NUC8008」，MFR4.7g/10min(190℃，荷重2.16kg)，熔點108℃
(苯乙烯系彈性體TPS2)
SEBS，旭化成股份有限公司製「H1052」，MFR3.0g/10min(190℃，荷重2.16kg)
(高分子型抗靜電劑)
三洋化成工業股份有限公司製「PELECTRON LMP」，熔點114℃，MFR30g/10min(190℃，荷重2.16kg)
表面層
(低密度聚乙烯系樹脂PE2)
低密度聚乙烯，Nippon Unicar股份有限公司製「NUC8008」，MFR4.7g/10min(190℃，荷重2.16kg)，熔點108℃
(高密度聚乙烯系樹脂PE3)
高密度聚乙烯，TOSOH股份有限公司製「NH2500」，MFR8.0g/10min(190℃，荷重2.16kg)，熔點131.3℃
(苯乙烯系彈性體TPS2)
SEBS，旭化成股份有限公司製「H1052」，MFR3.0g/10min(190℃，荷重2.16kg)
(高分子型抗靜電劑)
三洋化成工業股份有限公司製「PELECTRON LMP」，熔點114℃，MFR30g/10min(190℃，荷重2.16kg)
(滑石MB)
滑石母料，松村產業股份有限公司製「PMA140」(含有滑石40質量%，粒徑10μm
裝置
使用者為下列之裝置：使用串聯內徑90mm之第一擠製機與內徑120mm之第二擠製機之2台擠製機之串聯擠製機作為發泡層形成用擠製機，使用直徑65mm之第三擠製機作為中間層形成用擠製機，使用內徑50mm之第四擠製機作為表面層形成用擠製機，第二擠製機之出口與第三擠製機之出口與第四擠製機之出口連接於共擠製用環狀模。共擠製用環狀模為以下構造：使中間層形成用熔融物在發泡層形成用熔融物兩面合流積層，並進一步於該兩面使表面層形成用熔融物合流積層。模出口之唇口的直徑為136mm。又，實施例3中，表面層形成用擠製機使用直徑65mm之第四擠製機，實施例6中，中間層形成用擠製機使用直徑50mm之第三擠製機。
相對於表1A所示種類、量之原料100質量份摻配作為氣泡調整劑之氣泡調整劑母料1質量份，將此原料供給於第一擠製機之原料投入口並加熱混練，而形成熔融樹脂混合物。於該熔融樹脂混合物壓入作為物理發泡劑之表1A所示量之混合丁烷(正丁烷/異丁烷=70質量%/30質量%)，接著供給於連結於第一擠製機下流側之第二擠製機，調整至表2所示擠製樹脂溫度，得到發泡層形成用樹脂熔融物。
同時將表1A所示種類、量之原料供給於第三擠製機之原料投入口，調整至表2所示擠製樹脂溫度，得到中間層形成用樹脂熔融物。
同時將表1B所示種類、量之原料供給於第四擠製機之原料投入口，調整至表2所示擠製樹脂溫度，得到表面層形成用樹脂熔融物。
將前述發泡層形成用樹脂熔融物、中間層形成用樹脂熔融物、表面層形成用樹脂熔融物分別以表2所示吐出量導入於共擠製用環狀模中，使中間層形成用樹脂熔融物於發泡層形成用樹脂熔融物之內外兩面合流積層，進一 步於各中間層形成用樹脂熔融物中使表面層形成用樹脂熔融物合流積層，並從環狀模共擠製，於發泡層內外兩面積層接著中間層，進一步於各中間層積層接著表面層，而形成筒狀多層發泡體。將所擠製的筒狀積層發泡體一邊擴寬為直徑368mm之筒狀擴寬裝置，一邊以成為表3所示整體基重之方式調整拉取速度，切開筒狀積層發泡體，得到具有兩面積層接著有發泡層與該發泡層之樹脂層之5層構造之聚苯乙烯系樹脂多層發泡片。又，以接觸筒狀擴寬裝置拉取之多層發泡片面為M面，以另一面多層發泡片之面為S面。
用下列方式進行表3中之各種物性測定、評價。
[1]用以下方式測定多層發泡片之視密度、基重、整體厚度。
首先將多層發泡片在寬度方向於擠製方向(MD)裁切出100mm長度，進一步切除與擠製方向正交之寬度方向(TD)的兩端部，以寬度方向中央部1000mm的部分作為試驗片。將該試驗片進一步在寬度方向分為10等分，藉由測微器測定其中央附近之厚度。將各測定點中的厚度之算術平均值作為多層發泡片之厚度。又，測定該試驗片之質量，將該質量除以試驗片面積(具體而言為1000mm×100mm)，單位換算為g/m2，作為多層發泡片之基重。又，將該基重除以上述厚度並進行單位換算，求得多層發泡片之視密度。
又，表面層及中間層之厚度係使用前述(1)、式(2)，並由多層發泡片製造時之條件計算。
[2]表面電阻率
在相對於多層發泡片之擠製方向之垂直寬度方向中，從多層發泡片之中央部及兩端部附近裁切3片縱100mm×橫100mm×厚度：試驗片厚度之試驗片。根據JIS K 6271(2001年)於試驗片施加500V之電壓，採用施加1分鐘後之試驗片 表面電阻率。又，測定係對試驗片兩面進行(合計6次)，由所得測定值平均值求表面電阻率。測定裝置係使用連接日置電機股份有限公司製「SM-8220」與「M-8310」之裝置。
[3]磨耗附著物試驗
在相對於多層發泡片之擠製方向之垂直寬度方向中，從多層發泡片之中央部及兩端部附近裁切3片縱40mm×橫40mm×厚度：試驗片厚度之試驗片。其後使用磨耗試驗機(Nihon Rigaku Kogyo Co.,LTD.製)，在從試驗片上施加7.42g/cm2荷重狀態，以速度1200mm/min進行500次試驗片之S面與玻璃之磨耗。將試驗後之玻璃使用keyence股份有限公司製VHX-6000以放大倍率4000倍放大觀察，照相拍攝附著有異物之玻璃表面。將所拍攝的照片進行影像處理，計算附著異物處之面積。由所得異物附著處面積、及所拍攝照片整體面積使用下式(6)而求每1mm2之附著面積。
磨耗附著面積[μm2/mm2]=異物附著處之面積[μm2]÷照片整體之面積[mm2]...(6)
其後，M面亦以相同方式測定磨耗附著面積，將S面與M面之磨耗附著面積[μm2/mm2]平均值作為多層發泡片之磨耗附著面積。
[4]獨立氣泡率
多層發泡片之獨立氣泡率：S(%)係根據ASTM D2856-70所記載順序C使用ToshibaBeckman股份有限公司製空氣比較式比重計930型，由所測定多層發泡片之真體積藉由前述(5)式計算。構成多層發泡片之樹脂密度係進行藉由熱壓製而從該多層發泡片使氣泡脫泡之操作，並由所得樣品而求得。
又，獨立氣泡率之測定係由多層發泡片裁切2.5cm×2.5cm×厚度：試驗片厚度之試驗片，將以成為最接近25cm3之方式組合複數片試驗片者作為試驗片而進行測定。
實施例、比較例中的發泡層、中間層、表面層之原料摻配表示於表1A、B，製造條件示於表2。又，實施例、比較例所得之多層發泡片之物性表示於表3。
[表1A]
Figure 108143724-A0202-12-0027-1
[表1B]
Figure 108143724-A0202-12-0028-2
[表2]
Figure 108143724-A0202-12-0029-3
[表3]
Figure 108143724-A0202-12-0030-4
實施例之多層發泡片係具有聚苯乙烯系樹脂發泡層，故為剛性高且處理性良好者。又，為磨耗附著物試驗中的異物之附著面積較小，且抑制源自於高分子型抗靜電劑的成分附著於被包裝物者。又，表面電阻率值較小且抗靜電性能優異。
1:多層發泡片
2:聚苯乙烯系樹脂發泡層
3:聚烯烴系樹脂層
3a:表面層
3b:中間層

Claims (8)

  1. 一種多層發泡片，係具有聚苯乙烯系樹脂發泡層、及積層於該發泡層之至少單面之聚烯烴系樹脂層，該樹脂層係含有位於發泡片最表面側之表面層、及積層接著於該表面層之中間層，該表面層係含有聚烯烴系樹脂且實質上不含有高分子型抗靜電劑，該中間層係含有聚烯烴系樹脂及高分子型抗靜電劑，前述高分子型抗靜電劑係親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段的嵌段聚合物，相對於前述中間層100質量%，前述中間層之前述高分子抗靜電劑之含量為8至60質量%，該表面層之厚度為2至20μm，該表面層之厚度與該中間層之厚度之比為1：0.3至1：10，多層發泡片之前述樹脂層積層面側表面電阻率未達1.0×1013Ω。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多層發泡片，其中前述樹脂層之厚度為5至50μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多層發泡片，其中構成前述發泡層之樹脂組成物為含有聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之聚苯乙烯系樹脂組成物，該聚苯乙烯系樹脂組成物中聚苯乙烯系樹脂之含量為60至94質量%，聚烯烴系樹脂之含量為5至30質量%，苯乙烯系彈性體之含量為1至10質量%，但聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、及苯乙烯系彈性體之合計量為100質量%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多層發泡片，其為具有前述聚苯乙烯系樹脂發泡層、及積層於該發泡層兩面之前述聚烯烴系樹脂層的多層發泡片。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之多層發泡片，其中構成前述表面層之聚烯烴系樹脂為聚乙烯系樹脂。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之多層發泡片，其中前述聚乙烯系樹脂為含有低密度聚乙烯及高密度聚乙烯的聚乙烯系樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之多層發泡片，其中前述多層發泡片整體之基重超過30g/m2，且為220g/m2以下。
  8. 一種間隔紙，係由申請專利範圍第1至7項中任一項所述之多層發泡片所構成。
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