JP7095311B2 - ポリオレフィン系樹脂発泡体 - Google Patents
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Description
(1) 積層構造を有するシート状のポリオレフィン系樹脂発泡体であって、一方の主面であるA面の側の最外層を構成する層をa層、一方の主面であるB面の側の最外層を構成する層をb層としたとき、任意の一面(A面)の下記測定法で求められる層間強度が10N/cm以上であり、かつ、他の一面(B面)の下記測定法で求められる層間強度が10N/cm未満であり、a層の見かけ密度が200~500kg/m3であり、b層の見かけ密度が25~150kg/m3であり、かつ、層間破壊厚みがb層厚みの80%以下であることを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡体。
<層間強度の測定>
ポリオレフィン系樹脂発泡体をスライス機にて測定しようとする面の表面から厚さ方向に100μm分を漉き取る(但し、a層またはb層の厚みが100μmを下廻る場合の当該a層またはb層の漉き取り厚みはその層の厚みとする)。
A面側から採取した試料を試料Aとし、B面側から採取した試料を試料Bとする。続いて、これらの試料の両面に、厚さ50μmの後記高速剥離試験機による測定において試料表面から剥離しない粘着力を有した粘着剤層を1枚ずつ貼り合わせた後、40℃で48時間熟成することによって、層間強度測定用の両面粘着テープを作製する。
次に、前記層間強度測定用の両面粘着テープを構成する粘着剤層の一方を、厚さ25μmのポリエステルフィルムで裏打ちし、その試料基材の幅方向1cm及びその流れ方向15cmの大きさに裁断して得た粘着テープと、23℃及び50%RH下で、厚さ50μm、幅3cm、長さ20cmのポリエステルフィルムとを、2kgのローラーを1往復させることによって圧着し、60℃で48時間静置した後、23℃で24時間静置する。
23℃50%RH下で、前記厚さ50μmのポリエステルフィルムと貼り合わせた側を高速剥離試験機の取り付け治具に固定し、厚さ25μmのポリエステルフィルムを引張速度15m/分で90度方向に引っ張り、試料基材を引き裂いた際の最大強度を測定する。試料Aから得られた最大強度をA面の層間強度、試料Bから得られた最大強度をB面の層間強度とする。
(2) 前記A面の層間強度Da(N/cm)と前記B面の層間強度Db(N/cm)の関係が下式1を充足することを特徴とする(1)記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
(3) 前記B面の側の最外層を構成するb層の厚みが、100~500μm、または、発泡体全厚みの1/3以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
(4) 前記A面の側の最外層を構成するa層を構成する樹脂の主成分がエチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体およびエチレンプロピレンゴム(EPR、EPDMなど)からなる群選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする(1)から(3)いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
(5) 前記B面の側の最外層を構成するb層を構成する樹脂の主成分がポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする(1)から(4)いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
(6) 組成の異なる2種以上のポリオレフィン系樹脂組成物を調製する工程、該2種以上のポリオレフィン系樹脂組成物を共押出してポリオレフィン系樹脂シートを得る工程、該樹脂シートに架橋処理を施す工程を含む前記(1)~(5)いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法。
(7) 前記(1)~(5)いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体を使用した粘着テープ。
もし、この差が5(N/cm)より小さい場合、粘着層がA面からの離形がスムーズに行えず、粘着層の切断や分離などが起こる場合がある。この差は好ましくは10(N/cm)で、さらにこのましくは20(N/cm)である。
その他の方法としては、押出機やバンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ミキシングロールに限らずa層を含むシートとb層を含むシートを別々にシート成形した後にフレームや熱風で加熱・溶着するラミネート法やどちらか一方の層を含むシートをライン上に流しながら単軸もしくは二軸の押出機で押出をしながら溶着する押出ラミネート法などがあるが工程が複数必要であることや溶融状態が表面だけになり親和性が共押出よりも低下するなどの理由と経済的にも有利なため、共押出を選択することが好ましい。
ISO 1923(1981)「発泡プラスチック及びゴム-線寸法の測定」に準ずる。具体的には測定面積が約10cm2となるダイヤルゲージを用いて、発泡体の厚みを測定した。
JIS K6922(2010)「プラスチック―ポリエチレン(PE)成形用及び押出用材料」に準拠して測定を行った。
JIS K6922(2010)「プラスチック―ポリエチレン(PE)成形用及び押出用材料」に準拠して測定を行った。
JIS K7210(1999)「プラスチック-熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR) 及びメルトボリュームフローレイト(MVR) の試験方法」に準ずる。上記規格の附属書B(参考)「熱可塑性プラスチック材料の規格と指定とその試験条件」に基づきポリプロピレン系樹脂は230℃、荷重2.16kgf(21.7N)、ポリエチレン系樹脂は温度190℃、荷重2.16kgf(21.7N)の条件で行った。株式会社東洋精機製作所製メルトインデックサ型式F-B01を使用し、手動切り取り法を採用し、ダイから10分間にでてきた樹脂の質量によって規定されるものをいう。
ゲル分率とは以下の手法により算出した値のことである。ポリオレフィン系樹脂発泡体を、まず長手方向に短冊状に片刃で0.5mm間隔に切り、その後鋏を用いて幅方向に0.5mm間隔で切断したものを約50mg精密に秤量し、130℃のテトラリン200mlに3時間浸漬した後、200メッシュのステンレス製金網で自然濾過し、アセトンで洗浄し乾燥エアーを15秒間あてた後、金網上の不溶解分を1時間120℃下で熱風オーブンにて乾燥する。次いで、シリカゲルを入れたデシケータ中で10分間冷却し、この不溶解分の質量を精密に秤量し、以下の式に従ってゲル分率を百分率で算出した。
ゲル分率(%)={不溶解分の質量(mg)/秤量したポリオレフィン樹脂発泡体の質量(mg)}×100
そして5サンプルの測定により得られた値から上下限値を除いた3点の平均値を、ゲル分率とした。
JIS K6767(1999)「発泡プラスチック-ポリエチレン-試験方法」に基づいて測定されたものである。
例えば、15cm3以上になるようなサンプルサイズ(例えば、10cm角)に打ち抜き、厚み、質量を測定する。サンプルの面積(10cm角の場合は100cm2)とその厚みから体積を算出し、以下の式により見掛け密度を算出した。
見掛け密度(kg/m3)=サンプル重量(kg)/{サンプル厚み(m)×サンプル面積(m2)}
そして5サンプルの測定により得られた値から上下限値を除いた3点の平均値を、見掛け密度とした。
25%圧縮硬さの測定方法は、JIS K6767(1999)「発泡プラスチック-ポリエチレン-試験方法」に準拠して測定されたものである。具体的には総厚みが25mm以上となるように発泡体を重ね合わせ、これを総厚みの25%および50%分圧縮させたときの抗力を測定した。測定機器としては、株式会社オリエンテック製テンシロン万能試験機UCT-500を用いた。
層間強度の測定方法は次のとおりである。前段階での準備としてポリオレフィン系樹脂発泡体をスライス機にて測定しようとする面の表面から厚さ方向に100μm分を漉き取る(但し、a層またはb層の厚みが100μmを下廻る場合の当該a層またはb層の漉き取り厚みはその層の厚みとする)。
上記層間強度測定をスライス機により漉き取ることなく、発泡体をそのまま用いて実施したとき、破壊が生じた場所のB面側からの厚みを剥離方向5点無作為に測定し、最高と最低の値を省いた3点平均の値を層間破壊厚みとした。
得られた発泡体のA面側、B面側それぞれ同強度の強粘着層を貼り合わせた後にそれぞれポリエステルフィルム25μmを裏打ちさせてA面側のフィルムを手で引き剥がしたときの発泡体の状態により判定を行った。なお、繰り返し回数は5回とする。
◎:B面側できれいに材質破壊が発生したもの。
〇:B面側で材質破壊が発生するが剥離面が安定しないもの。
×:材質破壊せずに界面剥離が発生するかもしくはa層もしくはb層の界面で剥離が発生するか、剥離面が安定しないもの。
発泡体の表面でのシワなどの外観欠点の程度により判定を行った。
得られた発泡体について手で触った感触で評価した。
100℃加熱、3時間後に測定したときの寸法変化により評価した。
○:寸法変化が10%未満のもの
△:寸法変化が15%未満のもの
×:寸法変化がそれ以上のもの
(総合評価)
上記の結果から総合的に判断した結果を示す。
○:14点以上20点未満
×:14点未満。
(使用原料)
<ポリエチレン系樹脂(PE)>
PE1:東ソー社製 ペトロセン170
MFR1.0g/10分、曲げ弾性率240MPa
PE2:日本ポリエチレン社製 ノバテックLL UJ960
MFR5.0g/10分、曲げ弾性率440MPa
<ポリプロピレン系樹脂(PP)>
PP1:日本ポリプロ社製 ノバテックPP BC6C
MFR2.5g/10分、曲げ弾性率1650MPa
PP2:日本ポリプロ社製 ノバテックPP EG8B
MFR0.8g/10分、曲げ弾性率950MPa
<エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)>
EVA1:日本ポリエチレン社製 ノバテックEVA LV430
MFR1.0g/10分、曲げ弾性率50MPa
EVA2:東ソー社製 ウルトラセン520F
MFR2.0g/10分、曲げ弾性率100MPa
<発泡剤>
・大塚化学社製 ユニフォームAZ
<架橋助剤>
・新日鉄化学社製 DVB810
<熱安定剤>
・BASFジャパン社製 イルガノックス1010。
a層、b層の各々について、表1または表2に記載のとおり各主原料および各副原料、発泡剤、架橋助剤を加えて原料を調製し、またその原料に更に熱安定剤としてイルガノックス1010を3質量部(主原料および副原料の合計質量を100質量部としたときの割合である)を加え、ヘンシェルミキサーにて混合し、60φ押出機に投入、シリンダー内温度が150℃となるように温調した状態で、溶融・混練したのち所定の発泡体厚さになる様に共押出し成形でシート成形を行ったものを一旦巻き上げた。なお、表中質量%は主原料および副原料の合計質量に占める割合を示し、質量部は主原料および副原料の合計質量を100質量部としたときの割合を示す。
a層、b層となるものの各々について、表2に記載のとおり各主原料および各副原料、発泡剤、架橋助剤を加えて原料を調製し、またその原料に更に熱安定剤としてイルガノックス1010を3質量部(主原料および副原料の合計質量を100質量部としたときの割合である)を加え、ヘンシェルミキサーにて混合した後、別々に60φ押出機に投入、シリンダー内温度が150℃となるように温調した状態で、溶融・混練したのち所定の発泡体厚さになる様に押出し成形でシート成形を行い、各々を一旦巻き上げた。なお、表中質量%は主原料および副原料の合計質量に占める割合を示し、質量部は主原料および副原料の合計質量を100質量部としたときの割合を示す。
Claims (7)
- 積層構造を有するシート状のポリオレフィン系樹脂発泡体であって、一方の主面であるA面の側の最外層を構成する層をa層、他方の主面であるB面の側の最外層を構成する層をb層としたとき、任意の一面(A面)の下記測定法で求められる層間強度が10N/cm以上であり、かつ、他の一面(B面)の下記測定法で求められる層間強度が10N/cm未満であり、a層の見かけ密度が200~500kg/m3であり、b層の見かけ密度が25~150kg/m3であり、かつ、層間破壊厚みがb層厚みの80%以下であることを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡体。
<層間強度の測定>
ポリオレフィン系樹脂発泡体をスライス機にて測定しようとする面の表面から厚さ方向に100μm分を漉き取る(但し、a層またはb層の厚みが100μmを下廻る場合の当該a層またはb層の漉き取り厚みはその層の厚みとする)。
A面側から採取した試料を試料Aとし、B面側から採取した試料を試料Bとする。続いて、これらの試料の両面に、厚さ50μmの後記高速剥離試験機による測定において試料表面から剥離しない粘着力を有した粘着剤層を1枚ずつ貼り合わせた後、40℃で48時間熟成することによって、層間強度測定用の両面粘着テープを作製する。
次に、前記層間強度測定用の両面粘着テープを構成する粘着剤層の一方を、厚さ25μmのポリエステルフィルムで裏打ちし、その試料基材の幅方向1cm及びその流れ方向15cmの大きさに裁断して得た粘着テープと、23℃及び50%RH下で、厚さ50μm、幅3cm、長さ20cmのポリエステルフィルムとを、2kgのローラーを1往復させることによって圧着し、60℃で48時間静置した後、23℃で24時間静置する。
23℃50%RH下で、前記厚さ50μmのポリエステルフィルムと貼り合わせた側を高速剥離試験機の取り付け治具に固定し、厚さ25μmのポリエステルフィルムを引張速度15m/分で90度方向に引っ張り、試料基材を引き裂いた際の最大強度を測定する。試料Aから得られた最大強度をA面の層間強度、試料Bから得られた最大強度をB面の層間強度とする。
- 前記A面の層間強度Da(N/cm)と前記B面の層間強度Db(N/cm)の関係が下式1を充足することを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
Da-Db>5(N/cm) (式1) - 前記B面の側の最外層を構成するb層の厚みが100~500μm、または、発泡体全厚みの1/3以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 前記A面の側の最外層を構成するa層を構成する樹脂の主成分がエチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体およびエチレンプロピレンゴム(EPR、EPDMなど)からなる群選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 前記B面の側の最外層を構成するb層を構成する樹脂の主成分がポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする請求項1から4いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 組成の異なる2種以上のポリオレフィン系樹脂組成物を調製する工程、該2種以上のポリオレフィン系樹脂組成物を共押出してポリオレフィン系樹脂シートを得る工程、該樹脂シートに架橋処理を施す工程を含む請求項1から5いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法。
- 請求項1から5いずれかに記載のポリオレフィン系樹脂発泡体を使用した粘着テープ。
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