特許第6429322号(P6429322)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6429322
(24)【登録日】2018年11月9日
(45)【発行日】2018年11月28日
(54)【発明の名称】ガラス板用間紙
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/32 20060101AFI20181119BHJP
   B32B 5/18 20060101ALI20181119BHJP
   C03B 40/033 20060101ALI20181119BHJP
【FI】
   B32B27/32 E
   B32B5/18
   C03B40/033
【請求項の数】6
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2015-35584(P2015-35584)
(22)【出願日】2015年2月25日
(65)【公開番号】特開2015-180534(P2015-180534A)
(43)【公開日】2015年10月15日
【審査請求日】2018年1月12日
(31)【優先権主張番号】特願2014-42482(P2014-42482)
(32)【優先日】2014年3月5日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000131810
【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー
(74)【代理人】
【識別番号】100109601
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 邦則
(72)【発明者】
【氏名】青木 健
(72)【発明者】
【氏名】西本 敬
(72)【発明者】
【氏名】藤田 幹大
【審査官】 安積 高靖
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−042556(JP,A)
【文献】 特開昭49−028676(JP,A)
【文献】 特開2010−247529(JP,A)
【文献】 特開2011−006567(JP,A)
【文献】 特開2011−162761(JP,A)
【文献】 特開2004−132056(JP,A)
【文献】 特開2015−180534(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B32B 1/00−43/00
C03B 40/033
C08L 1/00−101/14
C08K 3/00−13/08
C08J 9/00−9/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエチレン系樹脂発泡層と、該発泡層の両面側に共押出により積層接着された熱可塑性樹脂層とからなる、厚み0.05〜2mm、全体見掛け密度30〜300kg/mの多層発泡シートからなるガラス板用間紙において、
該発泡層は、曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Aから形成されており、
該樹脂層は、曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Bと、曲げ弾性率2000MPa以上かつガラス転移温度120℃以下の非晶性熱可塑性樹脂Cと、ポリエチレン系樹脂Bと非晶性熱可塑性樹脂Cとの相溶化剤とを含む混合樹脂組成物から形成されており、
該混合樹脂組成物中の非晶性熱可塑性樹脂Cの含有量が15〜70重量%であり、
該樹脂層の片面あたりの坪量が1〜10g/mである、ガラス板用間紙
【請求項2】
前記混合樹脂組成物中の非晶性熱可塑性樹脂Cの含有量が25〜50重量%である、請求項1に記載のガラス板用間紙
【請求項3】
前記非晶性熱可塑性樹脂Cがポリスチレン系樹脂であり、前記相溶化剤がスチレン系エラストマーである、請求項1又は2に記載のガラス板用間紙
【請求項4】
前記混合樹脂組成物中の相溶化剤の含有量が2〜20重量%である、請求項1〜3のいずれかに記載のガラス板用間紙
【請求項5】
前記混合樹脂組成物がさらに高分子型帯電防止剤を含み、該混合樹脂組成物中の高分子型帯電防止剤の含有量が2〜30重量%である、請求項1〜4のいずれかに記載のガラス板用間紙
【請求項6】
前記ポリエチレン系樹脂Bの200℃、荷重5kgにおけるメルトフローレイトに対する、前記非晶性熱可塑性樹脂Cの200℃、荷重5kgにおけるメルトフローレイトの比が0.5〜2である、請求項1〜5のいずれかに記載のガラス板用間紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層発泡シートに関し、詳しくはガラス板などの板状物の間紙として好適に使用可能な多層発泡シートに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶パネルに使用されるガラス板を積み重ねて輸送する際に、保護のための間紙をガラス板間に介装することが行われている。該間紙としては、紙が使用されてきたが、近年では、ポリエチレン系樹脂発泡シートが使用されるようになっている(例えば、特許文献1など)。
【0003】
前記間紙として使用される発泡シートには、被包装物であるガラス板を保護するための緩衝性に加え、片持ち時の垂れ下がり量が小さく(コシが強い)ガラス間に介装する際の取扱い性にも優れていることが要求される。また、ガラス板の加工製造作業を行うに際し、ガラス板間に介装された発泡シートをガラス板面から排除する必要がある。その際、発泡シートの片持ち時の垂れ下がり量が大きすぎる(コシ強度が弱い)と、ガラス板からはみ出している部分が大きく垂れ下がったり、シワが生じたりするので、発泡シートを吸引して排除する等の排除作業性が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−262409号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一方、近年、液晶パネル用ガラス板のさらなる大型薄肉化が進み、その間紙として使用される発泡シートも、さらに厚みが薄いものが求められるようになっている。そのため、厚みの薄い発泡シートであって、間紙としての十分な緩衝性とコシ強度を有するものが要求されている。
【0006】
本発明は、従来のものより厚みが薄く軽量であっても、十分な緩衝性とコシ強度を有し、ガラス板の間紙として好適に使用可能な多層発泡シートを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、以下に示す多層発泡シートからなるガラス板用間紙が提供される。
[1]ポリエチレン系樹脂発泡層と、該発泡層の両面側に共押出により積層接着された熱可塑性樹脂層とからなる、厚み0.05〜2mm、全体見掛け密度30〜300kg/mからなるガラス板用間紙において、
該発泡層は、曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Aから形成されており、
該樹脂層は、曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Bと、曲げ弾性率2000MPa以上かつガラス転移温度120℃以下の非晶性熱可塑性樹脂Cと、ポリエチレン系樹脂Bと非晶性熱可塑性樹脂Cとの相溶化剤とを含む混合樹脂組成物から形成されており、
該混合樹脂組成物中の非晶性熱可塑性樹脂Cの含有量が15〜70重量%であり、
該樹脂層の片面あたりの坪量が1〜10g/mである、ガラス板用間紙
[2]前記混合樹脂組成物中の非晶性熱可塑性樹脂Cの含有量が25〜50重量%である、前記1に記載のガラス板用間紙
[3]前記非晶性熱可塑性樹脂Cがポリスチレン系樹脂であり、前記相溶化剤がスチレン系エラストマーである、前記1又は2に記載のガラス板用間紙
[4]前記混合樹脂組成物中の相溶化剤の含有量が2〜20重量%である、前記3に記載のガラス板用間紙
[5]前記混合樹脂組成物がさらに高分子型帯電防止剤を含み、該混合樹脂組成物中の高分子型帯電防止剤の含有量が2〜30重量%である、前記1〜4のいずれかに記載のガラス板用間紙
[6]前記ポリエチレン系樹脂Bのの200℃、荷重5kgにおけるメルトフローレイトに対する、前記非晶性熱可塑性樹脂Cの200℃、荷重5kgにおけるメルトフローレイトの比が0.5〜2である、前記1〜5のいずれかに記載のガラス板用間紙。


【発明の効果】
【0008】
本発明の多層発泡シートは、ポリエチレン系樹脂発泡層(以下、単に発泡層ともいう。)の両面側に熱可塑性樹脂層(以下、単に樹脂層ともいう。)が積層接着されているサンドイッチ構造を有するものである。該発泡層は、低曲げ弾性率のポリエチレン系樹脂で形成されているので、該多層発泡シートは緩衝性に優れるものとなっており、精密電子機器用などのガラス板の間紙として好適に使用できるものである。さらに、該樹脂層は特定のポリエチレン系樹脂と特定の非晶性熱可塑性樹脂とそれらの相溶化剤とを含む混合樹脂組成物で形成されているので、該樹脂層が積層接着された多層発泡シートは、同厚みの従来の発泡シートと比べて、適度な剛性を有しコシが強いものとなっている。そのため、該多層発泡シートは、真空吸引時の追従性等に優れており、厚みを薄くしても精密電子機器用などのガラス板の間紙として使用できるものである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の多層発泡シートについて詳細に説明する。
本発明の多層発泡シートは、ポリエチレン系樹脂発泡層と、該発泡層の両面側に共押出により積層接着された熱可塑性樹脂層とからなる、サンドイッチ構造を有するものである。さらに、該多層発泡シートを構成する樹脂層は、片面あたりの坪量が1〜10g/mという極めて小さく薄いものであるにもかかわらず、後述するように特定の剛性に優れる混合樹脂組成物からなることにより、本発明の多層発泡シートは緩衝性を維持しつつも、全体としてコシが強くて取扱い性に優れるものである。
【0010】
本発明の多層発泡シートの厚みは、0.05〜2mmである。前記したように、近年のガラス板の大型薄肉化を考慮すると、その上限は、1.5mmが好ましく、より好ましくは1.25mm、さらに好ましくは1.0mm未満である。一方、その下限は、緩衝性を確保するために、0.07mmが好ましく、より好ましくは0.10mm、さらに好ましくは0.15mmである。
【0011】
また、該多層発泡シート全体の見掛け密度は、30kg/m以上であることが好ましく、より好ましくは35kg/m以上であり、更に好ましくは40kg/m以上である。通常、該見掛け密度が低いほど剛性が低くなる傾向にあるが、本発明の多層発泡シートは、特定の樹脂層を有するため低い見掛け密度であっても剛性に優れたものとなる。緩衝性を考慮すると、該見掛け密度の上限は、概ね300kg/m程度であることが好ましく、より好ましくは200kg/mである。
【0012】
本発明における多層発泡シート全体の厚みは、多層発泡シートの全幅に亘って幅方向に1cm間隔で測定される厚み(mm)の算術平均値である。
【0013】
本発明における多層発泡シートの見掛け密度(kg/m)は、多層発泡シートの全体坪量(g/m)を該多層発泡シートの厚み(mm)で除して、単位換算することにより得られる値である。
【0014】
また、本発明の多層発泡シートの独立気泡率は発泡シートの柔軟性、被包装物の表面保護性、適切な滑り性などの観点から15%以上、更に25%以上が好ましい。
【0015】
前記独立気泡率は、ASTM−D2856−70の手順Cに従って、東芝ベックマン株式会社の空気比較式比重計930型を使用して測定。された多層発泡シート(カットサンプル)の真の体積Vxを用い、下記(1)式により独立気泡率S(%)を計算する。なお、25mm×25mm×多層発泡シート厚みのサンプルを複数枚切り出して重ねることにより、25mm×25mm×約20mmの測定用カットサンプルとする。
【0016】
S(%)=(Vx−W/ρ)×100/(Va−W/ρ) (1)
Vx:上記方法で測定されたカットサンプルの真の体積(cm)であり、カットサンプルを構成する樹脂の容積と、カットサンプル内の独立気泡部分の気泡全容積との和に相当する。
Va:測定に使用されたカットサンプルの外寸から計算されたカットサンプルの見かけ上の体積(cm)。
W:測定に使用されたカットサンプル全重量(g)。
ρ:多層発泡シートを脱泡して求められる樹脂の密度(g/cm
【0017】
次に、本発明における発泡層を形成する樹脂について説明する。
該発泡層を構成するポリエチレン系樹脂は、曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Aである。該樹脂Aの曲げ弾性率が300MPa以上であると発泡層の緩衝性が不十分となる虞がある。かかる観点から、ポリエチレン系樹脂Aの曲げ弾性率は200MPa以下が好ましく、100MPa以下がより好ましい。なお、その下限は、概ね50MPaである。
【0018】
曲げ弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Aとしては、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)やこれらの混合物等が挙げられる。なお、本発明において、ポリエチレン系樹脂とは、エチレン成分単位が50モル%以上の樹脂を意味する。
これらの中でも、発泡性に優れ、多層発泡シートがより緩衝性に優れたものとなることから、ポリエチレン系樹脂Aは、低密度ポリエチレンを主成分とすることが好ましい。なお、「主成分とする」とは、ポリエチレン系樹脂Aが低密度ポリエチレン系樹脂を50重量%以上含むことを意味する。同様な観点から、ポリエチレン系樹脂Aは低密度ポリエチレンを70重量%以上含むことがより好ましく、90重量%以上含むことがさらに好ましく、低密度ポリエチレンのみからなることが特に好ましい。
低密度ポリエチレンとは、長鎖分岐構造を有するポリエチレンであり、その密度は概ね910kg/m以上930kg/m未満である。
【0019】
なお、該ポリエチレン系樹脂Aには、本発明の目的及び効果を阻害しない範囲で、その他の合成樹脂やエラストマー、気泡調整剤、造核剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤、難燃剤、抗菌剤、収縮防止剤等の機能性添加剤、無機充填剤等の添加剤を添加することができる。
【0020】
本発明において、ポリエチレン系樹脂の曲げ弾性率は、JIS K7171−1994に基づき、厚み2mm×幅25mm×長さ40mmの試験片を用いて、支点間距離30mm、圧子の半径R1が5.0mm、支持台の半径R2が2.0mm、試験速度が2mm/minの条件で測定され、算出された値を採用する。
【0021】
次に、本発明における樹脂層を形成している混合樹脂組成物について説明する。
本発明における樹脂層は、弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Bと、曲げ弾性率2000MPa以上かつガラス転移温度120℃以下の非晶性熱可塑性樹脂Cと、ポリエチレン系樹脂Bと非晶性熱可塑性樹脂Cとの相溶化剤とを含む混合樹脂組成物から形成されている。このように本発明の多層発泡シートは、曲げ弾性率の強い、剛性に優れる非晶性熱可塑性樹脂Cを含有する樹脂層が積層接着されているので、コシが強くて取扱い性に優れるものとなる。
【0022】
該樹脂層を形成する弾性率300MPa未満のポリエチレン系樹脂Bとしては、前記発泡層を形成するポリエチレン系樹脂Aと同じものが挙げられる。該発泡層と該樹脂層とを構成するポリエチレン系樹脂は同じものを用いることが、共押出時に発泡層の気泡を破壊しにくく、さらに接着性に優れることから好ましい。但し、異なる種類の樹脂を用いることもできる。
【0023】
ポリエチレン系樹脂Bの樹脂層中の含有量は、20〜80重量%である。該含有量が少なすぎると、樹脂層と発泡層との接着性が低下するおそれがあり、該含有量が多すぎると得られる多層発泡シートのコシ強度が向上しないおそれがある。
【0024】
前記非晶性熱可塑性樹脂Cは、曲げ弾性率が2000MPa以上であると共に、ガラス転移温度が120℃以下の樹脂である。該非晶性熱可塑性樹脂Cの曲げ弾性率が2000MPa以上であることにより、該樹脂Cを含む樹脂層が積層された多層発泡シートは、コシが強くて取扱い性に優れるものとなる。かかる観点から、樹脂Cの曲げ弾性率は2500MPa以上であることが好ましく、より好ましくは3000MPa以上である。該曲げ弾性率の上限は、概ね4000MPaである。なお、本発明において、「非晶性熱可塑性樹脂」とは、JIS K7122−1987に記載の「一定の熱処理を行った後、融解熱を測定する場合」を採用し、熱流束示差走査熱量測定装置を使用し、加熱速度5℃/分で得られるDSC曲線に基づく熱可塑性樹脂の融解に伴う吸熱ピーク熱量が5J/g未満(0も含む。)である熱可塑性樹脂を意味し、吸熱ピーク熱量が0であることが好ましい。
【0025】
また、前記非晶性熱可塑性樹脂Cのガラス転移温度が120℃以下であることにより、該樹脂Cを前記ポリエチレン系樹脂Bに混合、混練して、発泡性樹脂組成物と共に共押出することにより、発泡層に積層接着された樹脂層を形成することができる。非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度が120℃を超えると、共押出時に樹脂層が発泡層の伸びに追従することができず、良好な樹脂層を形成することができなくなる。かかる観点から、非晶性熱可塑性樹脂Cのガラス転移温度は115℃以下であることが好ましく、より好ましくは110℃以下である。なお、該樹脂Cのガラス転移温度の下限は、概ね50℃程度である。
【0026】
非晶性熱可塑性樹脂Cの曲げ弾性率は、前記ポリエチレン系樹脂Aの曲げ弾性率と同様に測定される。
また、そのガラス転移温度は、JIS K7121−1987に従って、試験片の状態調節を「一定の熱処理を行なった後、ガラス転移温度を測定する場合」とし、熱流束DSCにより求めた中間点ガラス転移温度を意味する。
【0027】
非晶性熱可塑性樹脂Cの例としては、例えば、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、スチレン−αメチルスチレン共重合体、スチレン−pメチルスチレン共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等の非晶性のポリスチレン系樹脂や、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート、スピログリコール変性ポリエチレンテレフタレート、ネオペンチルグリコール変性ポリエチレンテレフタレート、1,4−シクロヘキサンジメタノール変性ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸等の非晶性ポリエステル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、良好な樹脂層が得られやすいことからポリスチレン系樹脂が好ましい。
【0028】
該非晶性熱可塑性樹脂Cの該混合樹脂組成物中における含有量は15〜70重量%である。該含有量が少なすぎると、多層発泡シートのコシ強度が不十分となるおそれがある。一方、該含有量が多すぎると、発泡層と樹脂層とが接着しなくなるおそれがある。かかる観点から、該含有量の下限は、20重量%が好ましく、より好ましくは25重量%であり、更に好ましくは30重量%である。また、その上限は、60重量%が好ましく、より好ましくは50重量%である。
【0029】
少量の非晶性熱可塑性樹脂Cの添加で十分なコシ強度が得られることから、非晶性熱可塑性樹脂Cのメルトフローレイト(MFR)は、ポリエチレン系樹脂BのMFRに対して0.5〜2倍程度であることが好ましい。前記MFRは共に、JIS K7210−1999の条件H(200℃、荷重5kg)に基づき測定される値である。
【0030】
本発明における片面あたりの樹脂層の坪量は1〜10g/mである。該坪量が小さすぎると、樹脂層が破れて孔が開いたりして良好な樹脂層自体を形成できなくなる虞がある。一方、該坪量が大きすぎると、共押出時に発泡層の気泡構造が破壊され、緩衝性が不十分となる虞がある。かかる観点から、樹脂層の坪量の上限は5g/mであることが好ましく、3g/mであることがより好ましい。また、取扱い性の観点から、両面側の樹脂層の坪量を出来る限り等しくすることが好ましい。
【0031】
本発明における樹脂層を構成する前記混合樹脂組成物は、ポリエチレン系樹脂Bと非晶性熱可塑性樹脂Cとの相溶化剤を含む。混合樹脂組成物が相溶化剤を含むことにより、製膜性を向上させて厚みの薄い樹脂層(坪量1〜10g/m)を積層接着することができ、さらに、非晶性熱可塑性樹脂Cの分散粒径を小さくすることができ、良好な樹脂層を形成することができる。
【0032】
該相溶化剤としては、非晶性熱可塑性樹脂Cが前記ポリスチレン系樹脂の場合、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、これらの共重合体の水添物などのスチレン系エラストマーが挙げられる。該共重合体はブロック共重合体であることが好ましい。
また、該樹脂Cがポリエステル樹脂の場合、マレイン酸などで変性された酸変性スチレン系エラストマーが挙げられる。
【0033】
前記樹脂層の製膜性と、多層発泡シートのコシ強度とのバランスを考慮すると、該相溶化剤の、前記樹脂層を構成する混合樹脂組成物中における含有量は、2〜20重量%であることが好ましい。該含有量の下限は、3重量%がより好ましく、その上限は、15重量%がより好ましく、更に好ましくは10重量%である。
【0034】
本発明における樹脂層においては、前記混合樹脂組成物に、高分子型帯電防止剤を含有させて、多層発泡シートの表面抵抗率を1×10〜1×1014(Ω)にすることが好ましく、より好ましくは1×10〜5×1013Ω、更に好ましくは1×10〜1×1013Ωである。かかる範囲の表面抵抗率を有する多層発泡シートは、静電荷が蓄積しにくく、埃が付着しにくいものとなる。多層発泡シートの表面抵抗率は、JIS K6271(2001年)に準拠して測定される値である。具体的には、多層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23℃、相対湿度50%の雰囲気下に24時間放置することにより試験片の状態調節を行い、状態調節後、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて、印加電圧500Vの条件で試験片に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。
【0035】
前記高分子型帯電防止剤は、表面抵抗率が1×1012Ω未満、好ましくは1×1011Ω未満、より好ましくは1×1010Ω未満の樹脂からなるものである。具体的には、ポリエーテル、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルとポリオレフィンとのブロック共重合体、アイオノマー樹脂などである。
【0036】
前記ブロック共重合体は、ポリオレフィンのブロックとポリエーテルのブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、イミド結合などの結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有するものが挙げられる。
【0037】
前記アイオノマー樹脂とは、エチレンと、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などのカルボン酸との共重合体の金属塩架橋物であり、この金属塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、典型金属塩、または遷移金属塩等が挙げられる。
【0038】
このような高分子型帯電防止剤の具体例としては、例えば、ポリエーテルとポリオレフィンとのブロック共重合体として三洋化成工業株式会社製「ペレスタット300」、「ペレスタット230」、「ペレスタットHC250」、「ペレクトロンPVH」、「ペレクトロンPVL」、「ペレクトロンHS」など、アイオノマー樹脂として三井・デュポンポリケミカル株式会社製「エンティラSD100」、「エンティラMK400」などの商品名で市販されているものが挙げられる。
【0039】
樹脂層における高分子型帯電防止剤の含有量は、高分子型帯電防止剤自体の性能にもよるが、樹脂層を構成する前記混合樹脂組成物全体の2〜20重量%が好ましく、より好ましくは3〜15重量%、更に好ましくは5〜15重量%である。
また、発泡層に高分子型帯電防止剤を含有させることもできる。押出時の発泡性と得られる多層発泡シートの帯電防止性能とのバランスの観点から、発泡層中の高分子型帯電防止剤の含有量は2〜15重量%であることが好ましく、より好ましくは3〜8重量%である。
【0040】
次に、本発明の多層発泡シートの製造方法について説明する。
本発明の多層発泡シートの製造方法としては、樹脂層を形成する溶融樹脂と発泡シートを形成する溶融樹脂とをダイ内にて積層合流して押出発泡する共押出発泡法が採用される。該共押出発泡方法は、樹脂層の厚みを薄くできると共に、樹脂層と発泡シートとの間の接着力が高い多層発泡シートを得ることができるので好ましい。
【0041】
共押出発泡法によりシート状の多層発泡シートを製造する方法には、共押出用フラットダイを用いてシート状に共押出発泡させてシート状の多層発泡シートとする方法と、共押出用環状ダイを用いて筒状に共押出発泡させて筒状の積層発泡体を得て、次いで該筒状発泡体を切り開いてシート状の多層発泡シートとする方法等がある。これらの中では、共押出用環状ダイを用いる方法が、幅が1000mm以上の幅広の多層発泡シートを容易に製造することができるので、好ましい方法である。
【0042】
前記環状ダイを用いて共押出しする場合について以下に詳細に説明する。
まず、前記ポリエチレン系樹脂Aと、必要に応じて添加される気泡調整剤などの添加剤とを発泡層形成用押出機に供給し、加熱混練してから物理発泡剤を圧入し、さらに混練してポリエチレン樹脂発泡層形成用樹脂溶融物とする。同時に、前記ポリエチレン系樹脂Bと、前記非晶性熱可塑性樹脂Cと、前記相溶化剤と、必要に応じて添加される前記高分子型帯電防止剤などを樹脂層形成用押出機に供給し、加熱混練して熱可塑性樹脂層形成用樹脂溶融物とする。次に、該発泡層形成用樹脂溶融物と該樹脂層形成用樹脂溶融物を共押出用環状ダイに導入する。
【0043】
なお、特に発泡性に優れることから、JIS K7210−1999に基づき条件D(190℃、荷重2.16kg)で測定される、ポリエチレン系樹脂AのMFRは、0.2〜10g/10分であることが好ましい。
また、共押出により樹脂層を積層する場合には、ポリエチレン系樹脂BのMFRは、ポリエチレン系樹脂AのMFRの1.0〜2.0倍の範囲であることが好ましい。なお、樹脂層に配合される非晶性熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂である場合、JIS K7210−1999に基づき条件H(200℃、荷重5kg)で測定される、ポリエチレン系樹脂BのMFRは、5.0〜15g/10minであることが好ましい。
【0044】
前記樹脂層形成用樹脂溶融物には揮発性可塑剤が添加されていることが好ましい。揮発性可塑剤としては、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用いられる。揮発性可塑剤を樹脂溶融物中に添加することにより、多層発泡シートを共押出しする際に、樹脂層形成用樹脂溶融物の押出温度を発泡層形成用樹脂溶融物の押出温度に近づけることができると共に、軟化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。そうすると、発泡時に樹脂層の熱によって発泡シートの気泡が破壊されにくくなり、さらに該樹脂層の伸びが発泡シートの発泡時の伸びに追随しやすくなる。
【0045】
前記揮発性可塑剤としては、炭素数3〜7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、又は炭素数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。揮発性可塑剤の代わりに所謂、滑剤のように揮発性の低いものを用いた場合、該滑剤は樹脂層に残存し、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、樹脂層の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ものである。
【0046】
揮発性可塑剤の沸点は、樹脂層から揮発し易いことから、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前記範囲であれば、共押出しした後、得られた多層発泡シートを放置しておけば、共押出し直後の熱や、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除去される。該揮発性可塑剤の沸点の下限値は、概ね−50℃である。
【0047】
揮発性可塑剤は、樹脂層形成用のポリエチレン系樹脂Bと非晶性熱可塑性樹脂Cと、必要に応じて添加される相溶化剤、高分子型帯電防止剤との合計100重量部に対して5重量部〜50重量部となるように添加することが好ましい。
【0048】
また、樹脂層形成用樹脂溶融物には、本発明の目的を阻害しない範囲において該溶融物を形成する樹脂に各種の添加剤を添加してもよい。各種の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤、難燃剤、充填剤、抗菌剤等が挙げられる。その場合の添加量は添加剤の目的、効果に応じて適宜定められるが、前記混合樹脂組成物100重量部に対して各々10重量部以下が好ましく、5重量部以下がより好ましく、3重量部以下が特に好ましい。
【0049】
前記発泡層形成用樹脂溶融物に添加される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、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、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等の有機系物理発泡剤、窒素、二酸化炭素、空気、水等の無機系物理発泡剤が挙げられる。場合によっては、アゾジカルボンアミド等の分解型発泡剤を使用することもできる。前記した物理発泡剤は、2種以上を混合して併用することが可能である。これらのうち、特にポリエチレン樹脂との相溶性、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好適である。
【0050】
物理発泡剤の添加量は、発泡剤の種類、目的とする見掛け密度に応じて調整する。また気泡調整剤の添加量は、目的とする気泡径に応じて調節する。例えば、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%とのブタン混合物を用いて前記見掛け密度範囲の多層発泡シートを得るためには、ブタン混合物の添加量は、基材樹脂100重量部当たり3〜30重量部、好ましくは4〜20重量部、より好ましくは6〜18重量部である。
【0051】
前記発泡層形成用樹脂溶融物に添加される添加剤の主要なものとして、通常、気泡調整剤が添加される。気泡調整剤としては有機系のもの、無機系のもののいずれも使用することができる。無機系気泡調整剤としては、ホウ酸亜鉛、ホウ酸マグネシウム、硼砂等のホウ酸金属塩、塩化ナトリウム、水酸化アルミニウム、タルク、ゼオライト、シリカ、炭酸カルシウム、重炭酸ナトリウム等が挙げられる。また有機系気泡調整剤としては、リン酸−2,2−メチレンビス(4,6−tert−ブチルフェニル)ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カルシウム、安息香酸アルミニウム、ステアリン酸ナトリウム等が挙げられる。またクエン酸と重炭酸ナトリウム、クエン酸のアルカリ塩と重炭酸ナトリウム等を組み合わせたもの等も気泡調整剤として用いることができる。これらの気泡調整剤は2種以上を混合して用いることもできる。
なお、気泡調整剤の添加量は、基材樹脂100重量部当たり0.01〜3重量部、好ましくは0.03〜1重量部である。
【0052】
前記環状ダイ、押出機等の製造装置は、従来押出発泡の分野で用いられてきた公知のものを用いることができる。
【0053】
本発明の多層発泡シートは、十分な緩衝性とコシ強度を有するので、ガラス板用の間紙として好適に使用できるものである。但し、該多層発泡シートの用途は、ガラス板用の間紙に限定されるものではなく、精密機器用の包装材等としても好適に広く使用できる。
【実施例1】
【0054】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例により限定されるものではない。
【0055】
実施例、比較例において使用した、ポリエチレン系樹脂及び非晶性熱可塑性樹脂を表1に、相溶化剤及び高分子型帯電防止剤を表2に示す。なお、表1中にポリエチレン系樹脂のMFRとして、JIS K7210−1999に基づき、条件D(190℃、荷重2.16kg)で測定された値と共に、条件H(200℃、荷重5kg)で測定された値を示す。また、表1中の非晶性熱可塑性樹脂である汎用ポリスチレンのメルトフローレートは、JIS K7210−1999に基づき、条件H(200℃、荷重5kg)で測定された値である。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
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%とからなる混合ブタンを用いた。
【0059】
気泡調整剤として、低密度ポリエチレン80重量%に対してタルク(松村産業株式会社製商品名「ハイフィラー#12」)を20重量%配合してなる気泡調整剤マスターバッチを用いた。
【0060】
ポリエチレン系樹脂発泡層形成用の押出機として、直径90mmの第一押出機と直径120mm第二押出機からなるタンデム押出機を用い、熱可塑性樹脂層形成用の押出機として直径50mm、L/D=50の第三押出機を用いた。更に、共押出用環状ダイに、第二押出機と第三押出機の夫々の出口を連結し、夫々の溶融樹脂を共押出用環状ダイ内で積層可能にした。
【0061】
実施例1〜4、比較例1〜3
表3に示す量の前記ポリエチレン系樹脂Aと、表3に示す量の気泡調整剤マスターバッチとをタンデム押出機の第一押出機の原料投入口に供給し、加熱混練し、約200℃に調整された溶融樹脂混合物とした。次に、該溶融樹脂混合物に、物理発泡剤として表3に示す量の混合ブタンを圧入し、次いで該溶融樹脂混合物を前記第一押出機の下流側に連結された第二押出機に移送して、表3に示す押出樹脂温度に温調して発泡層形成用樹脂溶融物とし、該発泡層形成用樹脂溶融物を表3に示す吐出量で前記共押出用環状ダイに導入した。
【0062】
同時に、表3に示す配合のポリエチレン系樹脂Bと非晶性熱可塑性樹脂Cと高分子型帯電防止剤と相溶化剤とを第三押出機に供給して加熱混練し、揮発性可塑剤として表3に示す量の前記混合ブタンを圧入し、更に混練し、表3に示す押出樹脂温度に調節して樹脂層形成用樹脂溶融物とし、該樹脂層形成用樹脂溶融物を表3に示す吐出量で共押出用環状ダイに導入した。
【0063】
共押出用環状ダイに導入されてダイ内の樹脂流路を筒状に流動する発泡シート形成用樹脂溶融物の外側と内側に、共押出用環状ダイに導入された樹脂層形成用樹脂溶融物を合流積層させ、溶融物の積層体をリップ径135mmのダイから大気中に押出して、樹脂層/発泡層/樹脂層からなる3層構成の筒状積層発泡体を形成した。押出された筒状積層発泡体を拡径(ブローアップ比3.47)して引き取りながら押出方向に沿って切開いて、多層発泡シートを得た。
【0064】
【表3】
【0065】
実施例及び比較例にて得られた多層発泡シートの諸物性を表4に示す。
【0066】
【表4】
【0067】
表4における多層発泡シートの厚みの測定は、前記の方法で行った(n=5)。
多層発泡シートの全体坪量は、多層発泡シートからシートの全幅に亘って10cmの幅の試験片を切り出し、シートの全幅×10cmにて試験片の重量を割算することにより求めた(n=5)。
また、樹脂層の坪量は、前記全体坪量をもとに、発泡層と樹脂層との吐出量の比から求めた。
多層発泡シートの見掛け密度は、多層発泡シートの全体坪量を多層発泡シートの厚みで割算し、単位換算することにより求めた。
【0068】
表4中の製膜性の評価は次に示す基準で行った。
○:得られた多層発泡シートの樹脂層に破れ無し
×:得られた多層発泡シートの樹脂層に破れ有り
【0069】
表4中の垂れ曲り量の測定は次のように行った。
得られたシートの押出方向と試験片の長手方向とを一致させて、多層発泡シートの無作為に選択した10箇所から幅100mm×長さ200mmの測定用試験片をそれぞれ10枚切り出した。試験片を水平な土台上に土台の端から長手方向に100mm突出させた状態で乗せ、さらにその上に錘を載せて固定し、土台上面から垂れ下がった試験片の最下部までの垂直方向の距離を測定した。この測定を各試験片に対して行い、各測定値の算術平均値を垂れ下がり量とした。
【0070】
実施例及び比較例にて得られた多層発泡シートの表面抵抗率を表5に示す。
【0071】
【表5】
【0072】
表5中の多層発泡シートの表面抵抗率の測定は、前記した方法に従い、次のように行った。
まず、得られた多層発泡シートから試験片(縦100mm×横100mm×厚み:試験片厚み)を無作為に3片切り出した。試験片の状態調節後、測定装置としてタケダ理研工業株式会社製「TR8601」を用い、印加電圧500Vで試験片に印加を開始してから1分後の表面抵抗率を測定した。なお、測定は試験片の両面に対して行ない(計6回)、得られた測定値の算術平均を多層発泡シートの表面抵抗率とした。