発泡シート及びその製造方法
【課題】 安価に製造でき、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない発泡シートを提供する。
【解決手段】 第一表面層、発泡層及び第二表面層からなる発泡シートにおいて、前記第一表面層及び／又は上記第二表面層が熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなり、前記発泡層がポリオレフィン樹脂の発泡体で、かつ発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、前記発泡シート全体での密度が０．８５以下であることを特徴とする。
【解決手段】 第一表面層、発泡層及び第二表面層からなる発泡シートにおいて、前記第一表面層及び／又は上記第二表面層が熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなり、前記発泡層がポリオレフィン樹脂の発泡体で、かつ発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、前記発泡シート全体での密度が０．８５以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡シートに関し、さらに詳しくは、美麗なガラス表面やプラスチック表面などを有する日用品、家電製品、建材などの製品や部材の運搬、保管、加工等の塗装面の傷や汚れを防護するための、緩衝材、保護材、梱包材などの素材として使用する発泡シート及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
本明細書において、配合を示す「比」、「部」、「％」などは特に断わらない限り質量基準であり、「／」印は一体的に積層されていることを示す。また、「ＥＶＡ」は「エチレン−酢酸ビニル共重合体」、「ＬＤＰＥ」は「低密度ポリエチレン」、「ＨＤＰＥ」は「高密度ポリエチレン」、及び「ＭＦＲ」は「メルトフローレート」の略語、機能的表現、通称、又は業界用語である。また、粘着とは広義の接着に属し、粘着と接着は同義語である。
【背景技術】
【０００３】
（背景技術）運搬や保管等において、製品や部材を傷や汚れから防護するために、緩衝材、保護材などの素材として発泡シートが使用されてきた。従来、緩衝材、保護材などの素材としてポリオレフィン系樹脂からなる発泡体が使用されてきたが、発泡体特有の外観（白色）から付着した埃やゴミが目立って、汚らしいイメージが付きまとっていた。埃やゴミの付着はプラスチック材料に特有で、プラスチックが帯電し易く静電気によるものである。プラスチックへの帯電防止のために、プラスチックへカーボンブラック、グリセリン脂肪酸エステルやポリオキシエチレンアルキルアミンなどの界面活性剤を添加することがが行われてきた。しかしながら、帯電防止物質の添加は、カーボンブラックにおいては黒くなり外観が悪化したり、界面活性剤では製品の表面や裏面へ移行（ブリードアウトという）し、ぬめったり、製品への汚染が懸念され、経時により帯電防止性が劣化するという問題点があり、さらに、低湿度の環境では帯電防止性が低いという欠点もあった。また、緩衝機能を増すために発泡倍率を高めると、強度が低くなり、破れたり、ハンドリング適性が悪くなるという問題点があり、発泡倍率を低くすると緩衝材、保護材としての機能が発揮できないという欠点もあった。さらに、発泡シートは通常、数十〜数百ｍの長さをロール状に巻き上げた巻取状態で製造され、使用量は大量消費されるので、使用後は剥離されて廃棄されるので安価に製造でき、かつ、使用後に焼却処理しても環境負荷の低いことも要求される。
従って、発泡シートは緩衝機能と共に、製品を傷付けない程度の柔軟性、経時や温度による機械的強度、耐熱性、耐食性などの物性が維持され、環境に対する抵抗性、使用後に焼却処理しても環境負荷の低いことが要求される。さらに、安価に製造でき、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない発泡シートが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４７５８９号公報
【特許文献２】特開平９−１６９０７２号公報
【特許文献３】特開平１０−１９３４９５号公報
【特許文献４】特開２００３−２９１２８３号公報
【特許文献５】特開２００３−８０６４９号公報
【特許文献６】特開２００８−７４０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（従来技術）従来、帯電防止のためにカーボンブラックを添加したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、黒く着色して外観が悪いという問題点がある。
また、帯電防止のためにグリセリン脂肪酸エステルやポリオキシエチレンアルキルアミンなどの界面活性剤を添加したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、界面活性剤は経時によってブリードアウトが認められ、製品が汚染されるという危険性があるという欠点がある。
さらに、熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなる積層体が知られている（例えば、特許文献３〜６参照。）。しかしながら、層構成で異なり、緩衝機能もなく、発泡層については記載も示唆もされていない。
【０００６】
そこで、本発明は上記のような問題点を解消するために、本発明者らは鋭意研究を進め、本発明の完成に至ったものである。その目的は、緩衝機能と共に、製品を傷付けない程度の柔軟性、経時や温度による機械的強度、耐熱性、耐食性などの物性が維持され、環境に対する抵抗性、使用後に焼却処理しても環境負荷の低く、さらに、安価に製造でき、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない発泡シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１の発明に係わる発泡シートは、第一表面層、発泡層及び第二表面層からなる発泡シートにおいて、前記第一表面層及び／又は上記第二表面層が熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなり、前記発泡層がポリオレフィン樹脂の発泡体で、かつ発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、前記発泡シート全体での密度が０．８５以下であるように、したものである。
請求項２の発明に係わる発泡シートは、上記第一表面層及び／又は第二表面層において、熱可塑性樹脂とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーとポリヒドロキシ化合物の割合が質量基準で、熱可塑性樹脂：エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー：ポリヒドロキシ化合物＝６０〜８９：１０〜３０：１〜１０であり、上記発泡層のポリオレフィン樹脂がＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠した密度が０．９０５〜０．９３５ｇ／ｃｍ3、かつＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレートが０．１〜５．０ｇ／１０分を有する高圧法低密度ポリエチレンであるように、したものである。
請求項３の発明に係わる発泡シートは、上記第一表面層及び第二表面層の体積比率が１０％〜５０％の範囲で、総厚が２００〜５００μｍであるように、したものである。
請求項４の発明に係わる発泡シートの製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の発泡シートの製造方法であって、成膜と発泡を同時に行う、空冷上吹きインフレーション製膜法にて製造するように、したものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の本発明によれば、緩衝機能と共に、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない効果を奏する。
請求項２の本発明によれば、請求項１の効果に加えて、より緩衝機能に優れる効果を奏する。
請求項３の本発明によれば、請求項１〜２の効果に加えて、より緩衝機能に優れ、ハンドリングし易いという効果を奏する。
請求項４の本発明によれば、請求項１〜３の効果を有る発泡シートを工程が少なく、容易に安価に製造できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願発明の１実施例を示す発泡シートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１１】
本願発明の発泡シート１０は、図１に示すように第一表面層１１Ａ、発泡層１３及び第二表面層１１Ｂから構成される。なお、第一表面層１１Ａと第二表面層１１Ｂをまとめて表面層１１と呼称する。第一表面層１１Ａと第二表面層１１Ｂのいずれか、又は両方の層は、熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物から構成する。また、発泡層１３はポリオレフィン樹脂の発泡体とし、発泡倍率が１．１〜３．０倍、発泡シート１０の層全体の密度を０．８５以下とする。このように、発泡シート１０の表面層１１を多価アルコール系化合物を添加した中和度の高いエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー組成物から構成することで、低湿度下においても帯電防止性に優れるようにできる。従って、色が付かず綺麗な発泡による白色性で高意匠性で、かつブリードアウトなどの汚染物質を発生させず、しかも、梱包時には勿論の事、保管・輸送時に埃、ゴミを寄せ付けない発泡シート１０とすることができる。
【００１２】
さらに、発泡シート１０の中間層を発泡層１３とすることで緩衝材、保護材としての機能を発揮させ、且つ、発泡シート１０の層全体の密度を０．８５以下、発泡倍率を１．１〜３．０倍と低めに抑えることで、緩衝機能と共に、製品を傷付けない程度の柔軟性、経時や温度による機械的強度、耐熱性、耐食性などの物性が維持され、ハンドリング適性に優れ、環境に対する抵抗性、使用後に焼却処理しても環境負荷も低くできる。表面層１１及び発泡層１３には、機能に影響のない範囲で、スリップ剤、アンチブロック剤、酸化防止剤などの添加物を添加してもよい。
【００１３】
（表面層）本発明の表面層１１の少なくとも１層は、熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー、及びポリヒドロキシ化合物とから構成させる。
【００１４】
（熱可塑性樹脂）熱可塑性樹脂は主に高圧法低密度ポリエチレン、中密度・高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体などの一般的な樹脂が持ちいられる。本発明においては、好ましくは高圧法低密度ポリエチレン、あるいは直鎖状低密度ポリエチレンを使用する。
【００１５】
（アイオノマー）
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の酸含量は１０〜３０質量％が好ましく、カリウムイオンによる中和度も６０％以上が好ましい。エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーは１０〜３０質量％の添加が好ましく、１０質量％以下では静電気防止性が低下してしまい、３０％以下となると中間発泡層との接着性が低下してしまう。エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーは２３℃−５０％RH下で表面固有抵抗値が１０10Ω以下のものを使用することが好ましい。なお、表面固有抵抗値は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠したΩ値であるが、当業界では、通常、Ω／□と表記する場合もある。
【００１６】
（ポリヒドロキシ化合物）ポリヒドロキシ化合物は１〜１０質量％の添加が好ましく、１質量％以下ではカリウムアイオノマーの静電気防止性が低下してしまい、１０％以下となるとカリウムアイオノマーと同様に中間発泡層との接着性が低下してしまう。ポリヒドロキシ化合物はアルコール性水酸基を２個以上、好ましくは３個以上持つことが良いとされる。具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトールの様な多価アルコールが好ましい。
【００１７】
（配合）質量基準での配合割合は、熱可塑性樹脂：エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー：ポリヒドロキシ化合物＝６０〜８９：１０〜３０：１〜１０とする。
【００１８】
（発泡層）発泡層１３はポリオレフィン樹脂を発泡剤を用いて、１．１倍〜３．０倍に発泡させた層で、ポリオレフィン樹脂はＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠した密度が０．９０５〜０．９３５ｇ／ｃｍ3、かつＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレート（ＭＦＲとも略す）が０．１〜５．０ｇ／１０分を有する高圧法低密度ポリエチレンを用いる。なお、ＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレートは、１９０℃、２１６０ｇ荷重の条件で１０分間の流出量である。
【００１９】
密度が０．９０５ｇ／ｃｍ3以下であると基材層としての剛性、強度が無くなり、０．９
３５ｇ／ｃｍ3以上であるとインフレーション製膜における製膜安定性が低下し、シワ、タ
ルミの原因となってしまう。また、メルトフローレートが０．１ｇ／１０分以下であると樹脂圧が高くなり加工速度が低下してしまい、５．０ｇ／１０分以上だと破泡の恐れがでて綺麗な発泡シートを得ることが困難となってしまう。
【００２０】
（発泡剤）発泡剤としては、物理的なガス発泡や化学発泡が考えられるが、実用性と簡便さ、安定性と外観を加味して化学発泡を選択した。特に炭酸水素ナトリウム（重曹）に代表される無機発泡剤は、発泡ガスが炭酸ガスおよび水蒸気であり、汚染や腐食に関与する発生物・残留物の危険性が少ない。
【００２１】
化学発泡剤（無機発泡剤）は０．１％〜３％の範囲で添加する。０．１％以下では期待した発泡は得られず、発泡倍率も規定に及ばず、外観も好ましくない。また３％以上の添加は発泡度の向上にはつながらず、無駄となってしまう。
【００２２】
化学発泡剤の添加には、一般的にマスターバッチが用いられる。マスターバッチの濃度を考慮し、発泡剤濃度で０．１％〜３％の範囲となることが望ましい。
【００２３】
（体積比）また、発泡シート１０は、上記第一表面層１１Ａ及び第二表面層１１Ｂの体積比率が１０％〜５０％の範囲で、総厚が２００〜５００μｍとする。体積比率が好ましい範囲未満では緩衝性が不十分であり、この範囲以上では柔軟性に欠ける。
【００２４】
（製造）発泡シートの製造方法としては、Ｔダイ法やインフレーション製膜法が適用できるが、空冷上吹きインフレーション製膜法が好ましく、さらに、多層の成膜と発泡を同時に行える多層空冷上吹きインフレーション製膜法が好ましい。工程を少なくでき、容易に安価に製造することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳細に説明するが、これに限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）第一表面層１１Ａ、発泡層１３及び第二表面層１１Ｂとして、下記の樹脂組成物を用いて、３種３層のインフレーション共押出製膜機を用いて、２３０℃で、第１層として第一表面層１１Ａ組成物層を３０μｍ、第２層として発泡層１３組成物を２４０μｍ、第３層として第二表面層１１Ｂ組成物を３０μｍとなるように押し出して、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部、
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ８３部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９７部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ３部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部
【００２７】
（実施例２）下記の樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 ２０部
・グリセリン ３部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ７７部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９７部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ３部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 ２０部
・グリセリン ３部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ７７部
【００２８】
（実施例３）下記の樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ８３部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９８部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ２部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ８３部
【００２９】
（比較例１）下記の樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） １００部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９７部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ３部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） １００質量部
【００３０】
（評価方法）評価は、発泡倍率、表面固有抵抗値で行った。
【００３１】
（発泡倍率；試験方法）シートの断面を撮影し、中間層の発泡部と未発泡部の面積比から発泡倍率を算出した。また、上記計算方法により算出した発泡倍率から表面層、中間層の樹脂密度を考慮して層全体の密度を算出した。結果を表１に示す。
【００３２】
（表面固有抵抗値；測定方法）実施例１〜３、比較例１の制振材１０を２３℃、５０％ＲＨ雰囲気下に１日放置した後、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠し、三菱化学社製Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ「ＭＣＰ−ＨＴ４５０」を用いて、印加電圧１０００Ｖ、測定時間１０秒の条件にて表面固有抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
（評価結果）実施例１〜３の発泡シートでは、発泡倍率、発泡シートの密度とも良好で、良好な緩衝機能を有していた。また、表面固有抵抗値も１０12Ω以下で、良好で帯電防止性を有していた。
しかしながら、比較例１の発泡シートでは、緩衝機能は良好であったが、表面固有抵抗値は１０14Ω以上で、帯電防止性が不足していた。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の発泡シートの主なる用途としては、美麗なガラス表面やプラスチック表面などを有する日用品、家電製品、建材などの製品や部材の緩衝材、保護材、梱包材などの素材として使用でき、また、保管・輸送時に埃、ゴミを寄せ付けずなきれいな外観を保つことができるものである。しかしながら、緩衝材、保護材、梱包材などの機能の他にも、断熱材、防音材としての効果もあり、これらを必要とする用途であれば、特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１０：発泡シート
１１：第一表面層と第二表面層をまとめて表面層１１とする
１１Ａ：第一表面層
１３：発泡層
１１Ｂ：第二表面層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡シートに関し、さらに詳しくは、美麗なガラス表面やプラスチック表面などを有する日用品、家電製品、建材などの製品や部材の運搬、保管、加工等の塗装面の傷や汚れを防護するための、緩衝材、保護材、梱包材などの素材として使用する発泡シート及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
本明細書において、配合を示す「比」、「部」、「％」などは特に断わらない限り質量基準であり、「／」印は一体的に積層されていることを示す。また、「ＥＶＡ」は「エチレン−酢酸ビニル共重合体」、「ＬＤＰＥ」は「低密度ポリエチレン」、「ＨＤＰＥ」は「高密度ポリエチレン」、及び「ＭＦＲ」は「メルトフローレート」の略語、機能的表現、通称、又は業界用語である。また、粘着とは広義の接着に属し、粘着と接着は同義語である。
【背景技術】
【０００３】
（背景技術）運搬や保管等において、製品や部材を傷や汚れから防護するために、緩衝材、保護材などの素材として発泡シートが使用されてきた。従来、緩衝材、保護材などの素材としてポリオレフィン系樹脂からなる発泡体が使用されてきたが、発泡体特有の外観（白色）から付着した埃やゴミが目立って、汚らしいイメージが付きまとっていた。埃やゴミの付着はプラスチック材料に特有で、プラスチックが帯電し易く静電気によるものである。プラスチックへの帯電防止のために、プラスチックへカーボンブラック、グリセリン脂肪酸エステルやポリオキシエチレンアルキルアミンなどの界面活性剤を添加することがが行われてきた。しかしながら、帯電防止物質の添加は、カーボンブラックにおいては黒くなり外観が悪化したり、界面活性剤では製品の表面や裏面へ移行（ブリードアウトという）し、ぬめったり、製品への汚染が懸念され、経時により帯電防止性が劣化するという問題点があり、さらに、低湿度の環境では帯電防止性が低いという欠点もあった。また、緩衝機能を増すために発泡倍率を高めると、強度が低くなり、破れたり、ハンドリング適性が悪くなるという問題点があり、発泡倍率を低くすると緩衝材、保護材としての機能が発揮できないという欠点もあった。さらに、発泡シートは通常、数十〜数百ｍの長さをロール状に巻き上げた巻取状態で製造され、使用量は大量消費されるので、使用後は剥離されて廃棄されるので安価に製造でき、かつ、使用後に焼却処理しても環境負荷の低いことも要求される。
従って、発泡シートは緩衝機能と共に、製品を傷付けない程度の柔軟性、経時や温度による機械的強度、耐熱性、耐食性などの物性が維持され、環境に対する抵抗性、使用後に焼却処理しても環境負荷の低いことが要求される。さらに、安価に製造でき、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない発泡シートが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４７５８９号公報
【特許文献２】特開平９−１６９０７２号公報
【特許文献３】特開平１０−１９３４９５号公報
【特許文献４】特開２００３−２９１２８３号公報
【特許文献５】特開２００３−８０６４９号公報
【特許文献６】特開２００８−７４０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（従来技術）従来、帯電防止のためにカーボンブラックを添加したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、黒く着色して外観が悪いという問題点がある。
また、帯電防止のためにグリセリン脂肪酸エステルやポリオキシエチレンアルキルアミンなどの界面活性剤を添加したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、界面活性剤は経時によってブリードアウトが認められ、製品が汚染されるという危険性があるという欠点がある。
さらに、熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなる積層体が知られている（例えば、特許文献３〜６参照。）。しかしながら、層構成で異なり、緩衝機能もなく、発泡層については記載も示唆もされていない。
【０００６】
そこで、本発明は上記のような問題点を解消するために、本発明者らは鋭意研究を進め、本発明の完成に至ったものである。その目的は、緩衝機能と共に、製品を傷付けない程度の柔軟性、経時や温度による機械的強度、耐熱性、耐食性などの物性が維持され、環境に対する抵抗性、使用後に焼却処理しても環境負荷の低く、さらに、安価に製造でき、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない発泡シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１の発明に係わる発泡シートは、第一表面層、発泡層及び第二表面層からなる発泡シートにおいて、前記第一表面層及び／又は上記第二表面層が熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなり、前記発泡層がポリオレフィン樹脂の発泡体で、かつ発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、前記発泡シート全体での密度が０．８５以下であるように、したものである。
請求項２の発明に係わる発泡シートは、上記第一表面層及び／又は第二表面層において、熱可塑性樹脂とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーとポリヒドロキシ化合物の割合が質量基準で、熱可塑性樹脂：エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー：ポリヒドロキシ化合物＝６０〜８９：１０〜３０：１〜１０であり、上記発泡層のポリオレフィン樹脂がＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠した密度が０．９０５〜０．９３５ｇ／ｃｍ3、かつＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレートが０．１〜５．０ｇ／１０分を有する高圧法低密度ポリエチレンであるように、したものである。
請求項３の発明に係わる発泡シートは、上記第一表面層及び第二表面層の体積比率が１０％〜５０％の範囲で、総厚が２００〜５００μｍであるように、したものである。
請求項４の発明に係わる発泡シートの製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の発泡シートの製造方法であって、成膜と発泡を同時に行う、空冷上吹きインフレーション製膜法にて製造するように、したものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の本発明によれば、緩衝機能と共に、低湿度下でも帯電防止性に優れ、埃やゴミが付着し難く、色が付かず綺麗な発泡による白色性を維持でき、且つブリードアウトなどで汚染物質が発生しない効果を奏する。
請求項２の本発明によれば、請求項１の効果に加えて、より緩衝機能に優れる効果を奏する。
請求項３の本発明によれば、請求項１〜２の効果に加えて、より緩衝機能に優れ、ハンドリングし易いという効果を奏する。
請求項４の本発明によれば、請求項１〜３の効果を有る発泡シートを工程が少なく、容易に安価に製造できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願発明の１実施例を示す発泡シートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１１】
本願発明の発泡シート１０は、図１に示すように第一表面層１１Ａ、発泡層１３及び第二表面層１１Ｂから構成される。なお、第一表面層１１Ａと第二表面層１１Ｂをまとめて表面層１１と呼称する。第一表面層１１Ａと第二表面層１１Ｂのいずれか、又は両方の層は、熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物から構成する。また、発泡層１３はポリオレフィン樹脂の発泡体とし、発泡倍率が１．１〜３．０倍、発泡シート１０の層全体の密度を０．８５以下とする。このように、発泡シート１０の表面層１１を多価アルコール系化合物を添加した中和度の高いエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー組成物から構成することで、低湿度下においても帯電防止性に優れるようにできる。従って、色が付かず綺麗な発泡による白色性で高意匠性で、かつブリードアウトなどの汚染物質を発生させず、しかも、梱包時には勿論の事、保管・輸送時に埃、ゴミを寄せ付けない発泡シート１０とすることができる。
【００１２】
さらに、発泡シート１０の中間層を発泡層１３とすることで緩衝材、保護材としての機能を発揮させ、且つ、発泡シート１０の層全体の密度を０．８５以下、発泡倍率を１．１〜３．０倍と低めに抑えることで、緩衝機能と共に、製品を傷付けない程度の柔軟性、経時や温度による機械的強度、耐熱性、耐食性などの物性が維持され、ハンドリング適性に優れ、環境に対する抵抗性、使用後に焼却処理しても環境負荷も低くできる。表面層１１及び発泡層１３には、機能に影響のない範囲で、スリップ剤、アンチブロック剤、酸化防止剤などの添加物を添加してもよい。
【００１３】
（表面層）本発明の表面層１１の少なくとも１層は、熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー、及びポリヒドロキシ化合物とから構成させる。
【００１４】
（熱可塑性樹脂）熱可塑性樹脂は主に高圧法低密度ポリエチレン、中密度・高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体などの一般的な樹脂が持ちいられる。本発明においては、好ましくは高圧法低密度ポリエチレン、あるいは直鎖状低密度ポリエチレンを使用する。
【００１５】
（アイオノマー）
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の酸含量は１０〜３０質量％が好ましく、カリウムイオンによる中和度も６０％以上が好ましい。エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーは１０〜３０質量％の添加が好ましく、１０質量％以下では静電気防止性が低下してしまい、３０％以下となると中間発泡層との接着性が低下してしまう。エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーは２３℃−５０％RH下で表面固有抵抗値が１０10Ω以下のものを使用することが好ましい。なお、表面固有抵抗値は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠したΩ値であるが、当業界では、通常、Ω／□と表記する場合もある。
【００１６】
（ポリヒドロキシ化合物）ポリヒドロキシ化合物は１〜１０質量％の添加が好ましく、１質量％以下ではカリウムアイオノマーの静電気防止性が低下してしまい、１０％以下となるとカリウムアイオノマーと同様に中間発泡層との接着性が低下してしまう。ポリヒドロキシ化合物はアルコール性水酸基を２個以上、好ましくは３個以上持つことが良いとされる。具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトールの様な多価アルコールが好ましい。
【００１７】
（配合）質量基準での配合割合は、熱可塑性樹脂：エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー：ポリヒドロキシ化合物＝６０〜８９：１０〜３０：１〜１０とする。
【００１８】
（発泡層）発泡層１３はポリオレフィン樹脂を発泡剤を用いて、１．１倍〜３．０倍に発泡させた層で、ポリオレフィン樹脂はＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠した密度が０．９０５〜０．９３５ｇ／ｃｍ3、かつＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレート（ＭＦＲとも略す）が０．１〜５．０ｇ／１０分を有する高圧法低密度ポリエチレンを用いる。なお、ＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレートは、１９０℃、２１６０ｇ荷重の条件で１０分間の流出量である。
【００１９】
密度が０．９０５ｇ／ｃｍ3以下であると基材層としての剛性、強度が無くなり、０．９
３５ｇ／ｃｍ3以上であるとインフレーション製膜における製膜安定性が低下し、シワ、タ
ルミの原因となってしまう。また、メルトフローレートが０．１ｇ／１０分以下であると樹脂圧が高くなり加工速度が低下してしまい、５．０ｇ／１０分以上だと破泡の恐れがでて綺麗な発泡シートを得ることが困難となってしまう。
【００２０】
（発泡剤）発泡剤としては、物理的なガス発泡や化学発泡が考えられるが、実用性と簡便さ、安定性と外観を加味して化学発泡を選択した。特に炭酸水素ナトリウム（重曹）に代表される無機発泡剤は、発泡ガスが炭酸ガスおよび水蒸気であり、汚染や腐食に関与する発生物・残留物の危険性が少ない。
【００２１】
化学発泡剤（無機発泡剤）は０．１％〜３％の範囲で添加する。０．１％以下では期待した発泡は得られず、発泡倍率も規定に及ばず、外観も好ましくない。また３％以上の添加は発泡度の向上にはつながらず、無駄となってしまう。
【００２２】
化学発泡剤の添加には、一般的にマスターバッチが用いられる。マスターバッチの濃度を考慮し、発泡剤濃度で０．１％〜３％の範囲となることが望ましい。
【００２３】
（体積比）また、発泡シート１０は、上記第一表面層１１Ａ及び第二表面層１１Ｂの体積比率が１０％〜５０％の範囲で、総厚が２００〜５００μｍとする。体積比率が好ましい範囲未満では緩衝性が不十分であり、この範囲以上では柔軟性に欠ける。
【００２４】
（製造）発泡シートの製造方法としては、Ｔダイ法やインフレーション製膜法が適用できるが、空冷上吹きインフレーション製膜法が好ましく、さらに、多層の成膜と発泡を同時に行える多層空冷上吹きインフレーション製膜法が好ましい。工程を少なくでき、容易に安価に製造することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳細に説明するが、これに限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）第一表面層１１Ａ、発泡層１３及び第二表面層１１Ｂとして、下記の樹脂組成物を用いて、３種３層のインフレーション共押出製膜機を用いて、２３０℃で、第１層として第一表面層１１Ａ組成物層を３０μｍ、第２層として発泡層１３組成物を２４０μｍ、第３層として第二表面層１１Ｂ組成物を３０μｍとなるように押し出して、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部、
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ８３部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９７部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ３部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部
【００２７】
（実施例２）下記の樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 ２０部
・グリセリン ３部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ７７部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９７部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ３部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 ２０部
・グリセリン ３部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ７７部
【００２８】
（実施例３）下記の樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ８３部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９８部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ２部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・アクリル酸含量２０％のエチレン−アクリル酸共重合体をカリウムカチオンにより中和した樹脂 １５部
・グリセリン ２部
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ８３部
【００２９】
（比較例１）下記の樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、３層からなる総厚３００μｍの発泡シート１０を製造した。
＜第一表面層１１Ａ組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） １００部
＜発泡層１３組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） ９７部
・発泡剤；日東化工社製発泡マスターバッチ「ファインブローＳ２０Ｎ（２０％マスタ
ーバッチ）」 ３部
＜第二表面層１１Ｂ組成物＞
・高圧法低密度ポリエチレン（密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分） １００質量部
【００３０】
（評価方法）評価は、発泡倍率、表面固有抵抗値で行った。
【００３１】
（発泡倍率；試験方法）シートの断面を撮影し、中間層の発泡部と未発泡部の面積比から発泡倍率を算出した。また、上記計算方法により算出した発泡倍率から表面層、中間層の樹脂密度を考慮して層全体の密度を算出した。結果を表１に示す。
【００３２】
（表面固有抵抗値；測定方法）実施例１〜３、比較例１の制振材１０を２３℃、５０％ＲＨ雰囲気下に１日放置した後、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠し、三菱化学社製Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ「ＭＣＰ−ＨＴ４５０」を用いて、印加電圧１０００Ｖ、測定時間１０秒の条件にて表面固有抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
（評価結果）実施例１〜３の発泡シートでは、発泡倍率、発泡シートの密度とも良好で、良好な緩衝機能を有していた。また、表面固有抵抗値も１０12Ω以下で、良好で帯電防止性を有していた。
しかしながら、比較例１の発泡シートでは、緩衝機能は良好であったが、表面固有抵抗値は１０14Ω以上で、帯電防止性が不足していた。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の発泡シートの主なる用途としては、美麗なガラス表面やプラスチック表面などを有する日用品、家電製品、建材などの製品や部材の緩衝材、保護材、梱包材などの素材として使用でき、また、保管・輸送時に埃、ゴミを寄せ付けずなきれいな外観を保つことができるものである。しかしながら、緩衝材、保護材、梱包材などの機能の他にも、断熱材、防音材としての効果もあり、これらを必要とする用途であれば、特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１０：発泡シート
１１：第一表面層と第二表面層をまとめて表面層１１とする
１１Ａ：第一表面層
１３：発泡層
１１Ｂ：第二表面層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一表面層、発泡層及び第二表面層からなる発泡シートにおいて、前記第一表面層及び／又は上記第二表面層が熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなり、前記発泡層がポリオレフィン樹脂の発泡体で、かつ発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、前記発泡シート全体での密度が０．８５以下であることを特徴とする発泡シート。
【請求項２】
上記第一表面層及び／又は第二表面層において、熱可塑性樹脂とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーとポリヒドロキシ化合物の割合が質量基準で、熱可塑性樹脂：エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー：ポリヒドロキシ化合物＝６０〜８９：１０〜３０：１〜１０であり、上記発泡層のポリオレフィン樹脂がＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠した密度が０．９０５〜０．９３５ｇ／ｃｍ3、かつＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレートが０．１〜５．０ｇ／１０分を有する高圧法低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項１記載の発泡シート。
【請求項３】
上記第一表面層及び第二表面層の体積比率が１０％〜５０％の範囲で、総厚が２００〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の発泡シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の発泡シートの製造方法であって、成膜と発泡を同時に行う、空冷上吹きインフレーション製膜法にて製造することを特徴とする発泡シートの製造方法。
【請求項１】
第一表面層、発泡層及び第二表面層からなる発泡シートにおいて、前記第一表面層及び／又は上記第二表面層が熱可塑性樹脂、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー及びポリヒドロキシ化合物からなり、前記発泡層がポリオレフィン樹脂の発泡体で、かつ発泡倍率が１．１〜３．０倍であり、前記発泡シート全体での密度が０．８５以下であることを特徴とする発泡シート。
【請求項２】
上記第一表面層及び／又は第二表面層において、熱可塑性樹脂とエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマーとポリヒドロキシ化合物の割合が質量基準で、熱可塑性樹脂：エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のカリウムアイオノマー：ポリヒドロキシ化合物＝６０〜８９：１０〜３０：１〜１０であり、上記発泡層のポリオレフィン樹脂がＪＩＳ−Ｋ７１１２に準拠した密度が０．９０５〜０．９３５ｇ／ｃｍ3、かつＡＳＴＭ─Ｄ−１２３８に準拠したメルトフローレートが０．１〜５．０ｇ／１０分を有する高圧法低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項１記載の発泡シート。
【請求項３】
上記第一表面層及び第二表面層の体積比率が１０％〜５０％の範囲で、総厚が２００〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の発泡シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の発泡シートの製造方法であって、成膜と発泡を同時に行う、空冷上吹きインフレーション製膜法にて製造することを特徴とする発泡シートの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２８００７０（Ｐ２０１０−２８００７０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３２９８２（Ｐ２００９−１３２９８２）
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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