專(zhuān)利名稱(chēng):共擠出層壓發(fā)泡體及其成形體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有永久防靜電性能的共擠出層壓發(fā)泡體,更詳細(xì)地說(shuō),涉及耐沖擊性、熱成形性?xún)?yōu)異的共擠出層壓發(fā)泡體及其成形體。
背景技術(shù):
作為用于半導(dǎo)體、電子部件等的包裝形態(tài),使用稱(chēng)為注塑托盤(pán)、實(shí)心片材的真空成形托盤(pán)等的包裝·貯存容器等成形體。但是,注塑托盤(pán)、實(shí)心片材的真空成形托盤(pán)等具有以下缺點(diǎn)缺乏緩沖性,當(dāng)將半導(dǎo)體等作為被包裝物貯存于其中進(jìn)行運(yùn)輸時(shí),很可能被包裝物破損。
而且,為了防止電子部件的靜電破壞、或者防止塵埃和垃圾的附著,必須對(duì)這些成形體進(jìn)行防靜電處理。作為此防靜電處理的方法,可以舉出(1)在表面上涂布表面活性劑型防靜電劑的方法、(2)在片材中摻入表面活性劑型防靜電劑,使其流出的方法、(3)添加炭黑等導(dǎo)電性無(wú)機(jī)填充物的方法等。
但是,在(1)、(2)的方法中,為了顯示防靜電效果,防靜電劑必須吸附空氣中的水分,在較低濕度的環(huán)境下,特別是在冬季中,難以顯示出防靜電效果。并且,即使在較高濕度的環(huán)境下顯示了防靜電效果,也會(huì)出現(xiàn)過(guò)剩地吸附有大量水分的防靜電劑附著于被包裝物表面,從而被包裝物被污染的問(wèn)題。另外,在這些方法中,由于成形體的洗滌等導(dǎo)致防靜電效果喪失,因此不能期待穩(wěn)定的防靜電效果,在重復(fù)使用的用途中難以采用。(3)的方法具有導(dǎo)電性無(wú)機(jī)填充物易脫落、污染被包裝物的問(wèn)題,或當(dāng)被包裝物為電子部件時(shí)由脫落的填料成為短路原因的問(wèn)題。
因此,為了解決上述問(wèn)題,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了防靜電效果的持續(xù)性?xún)?yōu)異的防靜電性樹(shù)脂片材和由此片材成形的成形體。此專(zhuān)利文獻(xiàn)1的防靜電樹(shù)脂片材如下構(gòu)成,即在含有苯乙烯系樹(shù)脂和烯烴系樹(shù)脂的基材層上層壓由烯烴系樹(shù)脂和高分子型防靜電劑構(gòu)成的表層。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2004-90609號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是,對(duì)于專(zhuān)利文獻(xiàn)1的防靜電樹(shù)脂片材而言,防靜電效果雖然充分,但基材層的發(fā)泡倍率只不過(guò)不足2.5倍,緩沖性不充分。并且,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的防靜電樹(shù)脂片材優(yōu)選實(shí)施方式中,存在耐沖擊性不能說(shuō)充分的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的,其目的在于,提供具有持續(xù)性高的、充分的防靜電效果,耐沖擊性和剛性等機(jī)械物性、緩沖性、熱成形性?xún)?yōu)異的發(fā)泡體及其成形體。
本發(fā)明的要點(diǎn)為(1)共擠出層壓發(fā)泡體,其是在表觀密度為100g/L~450g/L、連續(xù)氣泡率為40%以下的聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層的至少一面上具有含防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成該發(fā)泡層的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物含有苯乙烯系彈性體,且聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物中的橡膠成分含量為9~30重量%,該層壓發(fā)泡體的該聚烯烴系樹(shù)脂層層壓面的乙醇水溶液洗滌后的表面固有電阻率為1×1013Ω以下;(2)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(坪量)為3~50g/m2;(3)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為熔點(diǎn)115℃以上的聚烯烴系樹(shù)脂;(4)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為選自聚乙烯系樹(shù)脂和聚丙烯系樹(shù)脂中的1種或2種以上的混合物;(5)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為聚乙烯系樹(shù)脂,聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積為12kV·g/m2以下;(6)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為聚丙烯系樹(shù)脂,聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積為7kV·g/m2以下;(7)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,上述防靜電劑為高分子型防靜電劑,該高分子型防靜電劑滿(mǎn)足Tb<140℃的條件(式中,Tb為高分子型防靜電劑的結(jié)晶化溫度(℃));(8)如上述(1)所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,上述防靜電劑為具有以下結(jié)構(gòu)的高分子型防靜電劑,即聚烯烴與體積固有電阻率為105~1011Ω·cm的親水性聚合物通過(guò)選自酯鍵、酰胺鍵、醚鍵、氨酯鍵和酰亞胺鍵中的至少1種鍵結(jié)合;(9)將上述(1)~(8)任一項(xiàng)所述的共擠出層壓發(fā)泡體熱成形而成的成形體。
本發(fā)明的共擠出層壓發(fā)泡體為具有穩(wěn)定的防靜電性能、耐沖擊性?xún)?yōu)異的發(fā)泡體。并且可以得到熱成形性?xún)?yōu)異,能夠賦予所得成形體優(yōu)異的緩沖性,取得耐沖擊性等機(jī)械物性與緩沖性的平衡的成形體。另外,所得成形體由于這些機(jī)械物性?xún)?yōu)異,因此可以反復(fù)使用。
另外,本發(fā)明的共擠出層壓發(fā)泡體,通過(guò)以聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量為3~50g/m2的方式構(gòu)成,能夠制成輕質(zhì)的共擠出層壓發(fā)泡體。此共擠出層壓發(fā)泡體,由于將聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量設(shè)定為如上述的范圍值,因此將其熱成形時(shí),由于熱,其易軟化、容易延伸。并且,共擠出層壓發(fā)泡體延伸時(shí),由于該層壓發(fā)泡體的聚烯烴系樹(shù)脂層中含有的高分子型防靜電劑定向,因此所延伸的共擠出層壓發(fā)泡體的防靜電性能得到進(jìn)一步提高。這樣,通過(guò)此共擠出層壓發(fā)泡體,能夠?qū)?yōu)異的防靜電性能賦予給通過(guò)熱成形該層壓發(fā)泡體而得到的成形體。
本發(fā)明的共擠出層壓發(fā)泡體,作為構(gòu)成該聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂,使用熔點(diǎn)為115℃以上的聚乙烯系樹(shù)脂,由此成為在熱成形時(shí)發(fā)泡層和聚烯烴系樹(shù)脂層的加熱平衡良好的物質(zhì),熱成形性?xún)?yōu)異,能夠賦予通過(guò)此共擠出層壓發(fā)泡體的熱成形得到的成形體均一的厚度。
本發(fā)明的共擠出層壓發(fā)泡體,其構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為選自聚乙烯系樹(shù)脂和聚丙烯系樹(shù)脂中的1種或2種以上的混合物,由此耐沖擊性和熱成形性特別優(yōu)異。
本發(fā)明的共擠出層壓發(fā)泡體,其聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積為特定值以下,防靜電性能特別優(yōu)異。
本發(fā)明的成形體為熱成形上述共擠出層壓發(fā)泡體而成的物質(zhì),因此具有持續(xù)性高的、充分的防靜電效果,不污染被包裝物的表面,耐沖擊性、剛性等機(jī)械物性和緩沖性?xún)?yōu)異。
圖1為顯示本發(fā)明層壓發(fā)泡體之1例的切面圖。
圖2為顯示本發(fā)明層壓發(fā)泡體制造方法之1例的說(shuō)明圖。
符號(hào)說(shuō)明1共擠出層壓發(fā)泡體2聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物發(fā)泡層3含有高分子型防靜電劑而成的聚烯烴系樹(shù)脂層4聚烯烴系樹(shù)脂5高分子型防靜電劑6揮發(fā)性增塑劑7聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物8聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物9發(fā)泡劑10聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物11第1擠出機(jī)12第2擠出機(jī)具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。圖1為顯示本發(fā)明共擠出層壓發(fā)泡體的1例的縱切面圖。圖1所示形態(tài)的共擠出層壓發(fā)泡體采用片狀或板狀的共擠出層壓發(fā)泡體(以下,也稱(chēng)為層壓發(fā)泡體。)1的方式,在聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物發(fā)泡層(以下,也稱(chēng)為發(fā)泡層。)2的正反兩面上,層壓含有高分子型防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層(以下,也稱(chēng)為樹(shù)脂層)3、3,以成為為層壓發(fā)泡體1最外層的表面層的方式來(lái)形成。形成上述發(fā)泡層2的表觀密度為100~450g/L,形成上述聚烯烴系樹(shù)脂層3、3的各自坪量為3~50g/m2,形成聚烯烴系樹(shù)脂層3表面的乙醇水溶液洗滌后的表面固有電阻率為1×1013(Ω)以下。
作為層壓發(fā)泡體1的層結(jié)構(gòu),如圖1所示,優(yōu)選將發(fā)泡層2的正反兩面作為表面層,層壓聚烯烴系樹(shù)脂層3、3,也可以?xún)H在發(fā)泡層2單面?zhèn)鹊谋砻鎸由蠈訅壕巯N系樹(shù)脂層3。
另外,除了上述形態(tài)以外,本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1還可以是在發(fā)泡層2的至少一面上層壓聚烯烴系樹(shù)脂層3,進(jìn)而還可以在聚烯烴系樹(shù)脂層3的表面?zhèn)壬蠈訅耗軌蜻_(dá)到本發(fā)明目的和效果的聚合物層(沒(méi)有特別圖示)。并且,在本發(fā)明中,發(fā)泡層2和聚烯烴系樹(shù)脂層3還可通過(guò)在兩者之間含有聚烯烴系樹(shù)脂等的聚合物層進(jìn)行層壓(沒(méi)有特別示出)。
在本發(fā)明中,構(gòu)成發(fā)泡層2的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物為含有苯乙烯系樹(shù)脂和苯乙烯系彈性體的組合物。此聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物中,優(yōu)選苯乙烯系樹(shù)脂和苯乙烯系彈性體的重量比為40/60~85/15。苯乙烯系彈性體的比例過(guò)少時(shí),則層壓發(fā)泡體1的耐沖擊性變得不充分,有所得部件托盤(pán)等的成形體易破的可能,難以承受反復(fù)使用。而苯乙烯系彈性體的比例過(guò)多時(shí),則發(fā)泡層的連續(xù)氣泡率、即發(fā)泡塑料的氣泡結(jié)構(gòu)中相鄰氣泡間的膜缺損、膜上的孔打開(kāi),因此有氣體能夠流通、氣泡增大的可能;熱成形時(shí),有成形體的厚度變得不足的可能。
作為構(gòu)成發(fā)泡層的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物的苯乙烯系樹(shù)脂,包括苯乙烯的均聚物或共聚物,此聚合物中含有的苯乙烯系單體單元至少為25重量%以上、優(yōu)選為50重量%以上。作為此苯乙烯系樹(shù)脂,具體可使用聚苯乙烯、耐沖擊性聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-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(lái)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。
作為苯乙烯系彈性體,如包括苯乙烯-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)、他們的加氫物等(SEBS、SEPS)等。對(duì)于這些SBS、SIS、SEBS及SEPS等苯乙烯系熱塑性彈性體,在《Plastics Age》第101頁(yè)~第106頁(yè)(1985年6月)中有詳細(xì)描述。
作為苯乙烯系彈性體,可以?xún)?yōu)選使用苯乙烯成分為30~60重量%的物質(zhì)。苯乙烯成分過(guò)少時(shí),則可能苯乙烯系彈性體向苯乙烯系樹(shù)脂中的分散狀態(tài)惡化,層壓發(fā)泡體1的成形性變差。而苯乙烯成分過(guò)多時(shí),可能不止層壓發(fā)泡體1的成形性變差,而且不能得到足夠的耐沖擊性。因此,苯乙烯系彈性體的苯乙烯成分更優(yōu)選為35~55重量%,特別優(yōu)選為40~55重量%。
在構(gòu)成發(fā)泡體2的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物中,在能夠達(dá)到本發(fā)明目的、效果的范圍內(nèi),還可以進(jìn)一步混合丙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物等聚丙烯系樹(shù)脂,高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等聚乙烯系樹(shù)脂,上述苯乙烯系彈性體以外的熱塑性彈性體、乙烯-丙烯橡膠等橡膠等。
在構(gòu)成發(fā)泡層2的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物中,含有9~30重量%的橡膠成分。如果橡膠成分小于9重量%,則有耐沖擊性變得不充分的可能,而且此種情況下,所得成形體也容易破,不能承受反復(fù)的使用。并且,發(fā)泡層2與聚烯烴系樹(shù)脂層3的粘合強(qiáng)度降低。從此觀點(diǎn)看,作為橡膠成分優(yōu)選為12重量%以上,更優(yōu)選為14重量%以上。另外,當(dāng)橡膠成分超過(guò)30重量%時(shí),則可能不能得到連續(xù)氣泡率為40%以下的發(fā)泡層,并且,可能在熱成形時(shí)產(chǎn)生成形體的厚度不均等,招致熱成形性降低。從此觀點(diǎn)看,橡膠成分優(yōu)選為25重量%以下、更優(yōu)選為22重量%以下。
發(fā)泡層2中的橡膠成分含量(重量%)為用如下方法測(cè)定的值。
首先,在500mL三角燒瓶中稱(chēng)量0.2~0.4g試樣,加入50mL氯仿溶解。接著,添加25mL一氯化碘四氯化碳溶液,放置于暗處1小時(shí)。放置后,加入75mL的2.5重量%碘化鉀溶液,然后用硫代硫酸鈉的20重量%乙醇溶液進(jìn)行滴定,直至燒瓶?jī)?nèi)容物的顏色變淺。其后,加入約0.5mL的1重量%淀粉指示劑,使用乙醇洗滌燒瓶?jī)?nèi)壁,再次用硫代硫酸鈉的20重量%乙醇溶液進(jìn)行滴定,直至變?yōu)闊o(wú)色,用下式(1)算出橡膠成分的含量(重量%)。
橡膠成分含量(重量%)={(c-d)×0.1×f×27/1000}/W×100…(1)上述式中,c、d、f、W為如下所示的值。
c空白滴定時(shí)所需要的1/10當(dāng)量的硫代硫酸鈉的20重量%乙醇溶液量(mL)d試樣滴定時(shí)所需要的1/10當(dāng)量的硫代硫酸鈉的20重量%乙醇溶液量(mL)f1/10當(dāng)量的硫代硫酸鈉的20重量%乙醇溶液的系數(shù)W試樣重量(g)作為構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層3的聚烯烴系樹(shù)脂,可以使用丙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物等聚丙烯系樹(shù)脂,高密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、低密度聚乙烯等聚乙烯系樹(shù)脂等。根據(jù)所需目的,還可以使用在這些樹(shù)脂中進(jìn)-步含有聚對(duì)苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹(shù)脂、6-尼龍等聚酰胺系樹(shù)脂的物質(zhì),另外,還可以使用以45重量%以下的比例含有摻雜有苯乙烯-共軛二烯嵌段共聚物或其加氫物等熱塑性彈性體、乙烯-丙烯橡膠、丁二烯等橡膠等聚合物的物質(zhì)。應(yīng)說(shuō)明的是,本發(fā)明的層壓發(fā)泡體,優(yōu)選使用聚烯烴系樹(shù)脂作為構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的樹(shù)脂,由此改善耐沖擊性,特別優(yōu)選選自聚乙烯系樹(shù)脂和聚丙烯系樹(shù)脂中的1種或2種以上的混合物。從本發(fā)明層壓發(fā)泡體的成形性,特別是成形時(shí)的模具脫模性的觀點(diǎn)看,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂優(yōu)選為熔點(diǎn)115℃以上(熔點(diǎn)的上限為約170℃)的聚烯烴系樹(shù)脂,特別是從該脫模性、成形適應(yīng)性溫度范圍廣的觀點(diǎn)看,優(yōu)選高密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯。并且,由高密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯構(gòu)成的聚烯烴系樹(shù)脂層,與發(fā)泡層的粘合性?xún)?yōu)異。
作為構(gòu)成根據(jù)需要設(shè)在共擠出層壓發(fā)泡體中的聚合物層的聚合物,可以舉出上述聚烯烴系樹(shù)脂、聚苯乙烯系樹(shù)脂、聚酯系樹(shù)脂、聚酰胺系樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂等,并且,在這些物質(zhì)中還可以配合具有導(dǎo)電性、抗菌性、阻氣性、保香性、光反射性、電磁波屏蔽性、粘合性等功能性的添加劑。
聚烯烴系樹(shù)脂層3中,為了顯現(xiàn)防靜電功能,必須在聚烯烴系樹(shù)脂中形成高分子型防靜電劑的連續(xù)層,因此必須以一定量以上的濃度添加該防靜電劑。另一方面,以一定量以上的濃度添加有高分子型防靜電劑的樹(shù)脂層,與坪量成比例,昂貴的該防靜電劑的添加量也增加。本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1中,聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量?jī)?yōu)選為3~50g/m2。聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量過(guò)小時(shí),則不能賦予層壓發(fā)泡體1以充分的防靜電性。另一方面,當(dāng)聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量過(guò)大時(shí),則有發(fā)泡層的連續(xù)氣泡率增大的可能,隨著層壓發(fā)泡體1的用途不同有輕質(zhì)性變得不足夠的可能,并且,由于必須以聚烯烴系樹(shù)脂層3坪量的多出部分增加高分子型防靜電劑的添加量,因此層壓發(fā)泡體1制造時(shí)的原材料費(fèi)用也變高??紤]到這點(diǎn),聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量?jī)?yōu)選為5~30g/m2、進(jìn)一步優(yōu)選為5~25g/m2、特別優(yōu)選為5~20g/m2。
另外,本發(fā)明人的研究結(jié)果還確認(rèn)了以下預(yù)想不到的效果,即在本發(fā)明的特別規(guī)定坪量范圍內(nèi),該坪量越小,則高分子型防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層3中的同濃度的表面固有電阻率變得越小。并且,在防靜電功能中,飽和電壓小也是重要的,本發(fā)明的層壓發(fā)泡體的飽和電壓優(yōu)選為0.5kV以下。此飽和電壓用后述方法進(jìn)行測(cè)定,含有高分子型防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層的厚度或坪量增大,則飽和電壓變?。幌喾?,厚度和坪量減小,則飽和電壓變大。因此,為了降低飽和電壓,可以增大聚烯烴系樹(shù)脂層的厚度或坪量。但是,令人吃驚的是,即使聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量小,本發(fā)明的層壓發(fā)泡體的飽和電壓也顯示小的值。此原因雖不確切,但認(rèn)為是通過(guò)環(huán)狀口模的共擠出形成聚烯烴系樹(shù)脂層,由此在聚烯烴系樹(shù)脂層中形成高分子型防靜電劑的極好導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外,對(duì)于上述即使坪量小而飽和電壓也顯示小的值這一事實(shí),可將聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積作為指標(biāo),該坪量與該飽和電壓之積的值小則可稱(chēng)為優(yōu)異。對(duì)于本發(fā)明的層壓發(fā)泡體,具體地說(shuō),構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為聚乙烯系樹(shù)脂時(shí),聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積優(yōu)選為12kV·g/m2以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10kV·g/m2以下。而當(dāng)構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為聚丙烯系樹(shù)脂時(shí),聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積優(yōu)選為7kV·g/m2以下,進(jìn)一步優(yōu)選為6kV·g/m2以下。聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積的下限值越小越優(yōu)選,大約為0.1kV·g/m2。在上述聚乙烯系樹(shù)脂中,還包括含有50重量%以上聚乙烯系樹(shù)脂的聚乙烯系樹(shù)脂與其它聚合物的混合物。在上述聚丙烯系樹(shù)脂中,還包括含有大于50重量%聚丙烯系樹(shù)脂的聚丙烯系樹(shù)脂與其它聚合物的混合物。
本發(fā)明中的上述共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓測(cè)定方法如下。
使用株式會(huì)社戶(hù)商會(huì)生產(chǎn)的STATIC HONESTMETER TYPES-5109等裝置,根據(jù)JIS L 1094(1988)進(jìn)行測(cè)定。首先,將長(zhǎng)45mm、寬45mm的正方形試驗(yàn)片以測(cè)定面朝上的方式安裝在測(cè)定裝置上的試驗(yàn)片安裝框中,分別將從施加部的針電極前端到試驗(yàn)片上面的距離調(diào)整到20mm、將從接受電力部的電極到試驗(yàn)片的距離調(diào)整到15mm。接著,一邊旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)、一邊施加(+)10kv的電壓,將達(dá)到最大帶電壓的穩(wěn)定電壓值作為該飽和電壓值。測(cè)定進(jìn)行5次以上,取其平均值。
本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1中設(shè)置有上述聚合物層時(shí),聚合物層的坪量?jī)?yōu)選設(shè)在5~100g/m2范圍,并且,從輕質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮,層壓于該發(fā)泡層2上的聚烯烴系樹(shù)脂層3與聚合物層的坪量總和在該發(fā)泡層2的單面上優(yōu)選為小于110g/m2,特別優(yōu)選為在70g/m2以下。
優(yōu)選聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度及聚合物層的厚度均一,但只要是在達(dá)成了本發(fā)明目的和效果的范圍內(nèi),也可以有一點(diǎn)點(diǎn)的厚度不均。
本發(fā)明中,上述聚烯烴系樹(shù)脂層3以及根據(jù)需要設(shè)置的聚合物層的坪量,可以用下述2種方法中的任一種求出。
作為測(cè)定坪量的第1種方法,制造層壓發(fā)泡體1時(shí),當(dāng)明確擠出發(fā)泡條件時(shí),即聚烯烴系樹(shù)脂層3或聚合物層的吐出量X(kg/小時(shí))、所得層壓發(fā)泡體1的寬W(m)、所得層壓發(fā)泡體1的每單位時(shí)間的長(zhǎng)度L(m/小時(shí)),則可通過(guò)以下式(2)求出聚烯烴系樹(shù)脂層3或者聚合物層的坪量(g/m2)。
坪量(g/m2)=1000×(X/(L×W))…(2)作為測(cè)定坪量的第2種方法,從與層壓發(fā)泡體1的擠出方向垂直相交的切面、即寬方向垂直切面,在寬方向上以等間隔對(duì)聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度進(jìn)行10個(gè)點(diǎn)的測(cè)定,將所得值的算術(shù)平均值作為聚烯烴系樹(shù)脂層3的平均厚度,該平均厚度乘以構(gòu)成該聚烯烴系樹(shù)脂層3的基材樹(shù)脂的密度,進(jìn)行單位換算后,可求出聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量(g/m2)。
另外,聚合物層的坪量也與聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量測(cè)定相同,測(cè)定聚合物層的平均厚度,所得聚合物層的平均厚度乘以構(gòu)成該聚合物層的基材樹(shù)脂的密度,進(jìn)行單位換算后可求出。應(yīng)說(shuō)明的是,還可以將這些層著色,使得易于測(cè)定聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度或者聚合物層的厚度。
本發(fā)明的發(fā)泡層2的厚度,優(yōu)選為0.5~10mm,層壓發(fā)泡體1的剛性、輕質(zhì)性、生產(chǎn)性?xún)?yōu)異。對(duì)于本發(fā)明的層壓發(fā)泡體而言,從在容器等中使用模具將被加熱軟化的片狀層壓發(fā)泡體進(jìn)行成形的熱成形性、以及絕熱性的觀點(diǎn)考慮,發(fā)泡層2的厚度優(yōu)選為0.5~5mm,更優(yōu)選為1~3mm。另外,發(fā)泡層2的厚度是如下算出的即在該發(fā)泡層2的寬方向垂直切面上,在寬方向上以等間隔對(duì)厚度進(jìn)行10個(gè)點(diǎn)的測(cè)定,所測(cè)各點(diǎn)的厚度的算術(shù)平均值。
本發(fā)明層壓發(fā)泡體1的厚度,從剛性、輕質(zhì)性、生產(chǎn)性以及熱成形性的觀點(diǎn)看,優(yōu)選形成0.5~5mm。
另外,本發(fā)明的層壓發(fā)泡體即使是通過(guò)將數(shù)張此發(fā)泡體貼合在一起而成為厚度變厚的物質(zhì)也可以。在這種情況下,厚度的上限可以通過(guò)增加層壓張數(shù)而任意增大。
上述層壓發(fā)泡體1的厚度為將發(fā)泡層2的厚度以及聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度、進(jìn)而根據(jù)需要所設(shè)的聚合物層厚度加合在一起的層壓發(fā)泡體1整體的厚度(總厚度)。
本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1的厚度可通過(guò)以下測(cè)定方法得到。首先,在層壓發(fā)泡體1的寬方向垂直切面上,在寬度方向上以等間隔對(duì)層壓發(fā)泡體1的厚度進(jìn)行10個(gè)點(diǎn)的測(cè)定。然后,將所測(cè)各點(diǎn)的層壓發(fā)泡體1的厚度的算術(shù)平均值作為層壓發(fā)泡體1的厚度。
本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1,如上所述,發(fā)泡層2的表觀密度為100~450g/L。該表觀密度小于100g/L時(shí),則層壓發(fā)泡體1的剛性、拉伸·彎曲強(qiáng)度變得不充分。從上述觀點(diǎn)看,發(fā)泡層2的表現(xiàn)密度優(yōu)選為120g/L以上,更優(yōu)選為130g/L以上,特別優(yōu)選為140g/L以上。另一方面,發(fā)泡層2的表觀密度超過(guò)450g/L時(shí),則層壓發(fā)泡體1的輕質(zhì)性下降。從上述觀點(diǎn)看,發(fā)泡層2的表觀密度優(yōu)選為420g/L以下,更優(yōu)選為400g/L以下,特別優(yōu)選為350g/L以下。
本發(fā)明的發(fā)泡層2的表現(xiàn)密度,例如以不設(shè)有聚合物層的發(fā)泡層與聚烯烴系樹(shù)脂層的層壓體進(jìn)行說(shuō)明時(shí),可以通過(guò)以下的操作進(jìn)行測(cè)定。首先,通過(guò)上述方法,預(yù)先測(cè)定層壓發(fā)泡體1的厚度和聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度。接著,測(cè)定層壓發(fā)泡體1的坪量和聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量,層壓發(fā)泡體1的坪量(g/m2)可如下得到將試驗(yàn)片切成長(zhǎng)25mm、寬25mm(厚度為層壓發(fā)泡體1的原來(lái)厚度)的大小,測(cè)定此試驗(yàn)片的重量(g)后,其重量的1600倍即為層壓發(fā)泡體1的坪量。另外,聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量可以通過(guò)上述2種測(cè)定方法中的任一種求出。
接著,從層壓發(fā)泡體1的坪量中減去聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量,求出發(fā)泡層2的坪量(g/m2)。另外,從層壓發(fā)泡體1的厚度中減去聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度,求出發(fā)泡層2的厚度。然后,發(fā)泡層2的表觀密度如下得到將用上述發(fā)泡層2的坪量(g/m2)除以上述發(fā)泡層2的厚度(mm)的值進(jìn)行單位換算,則得到發(fā)泡層2的表觀密度(g/L)。另外,當(dāng)設(shè)有聚合物層時(shí),從層壓發(fā)泡體1的坪量中減去聚烯烴系樹(shù)脂層3的坪量和聚合物層的坪量,求出發(fā)泡層2的坪量(g/m2);從層壓發(fā)泡體1的厚度中減去聚烯烴系樹(shù)脂層3的厚度和聚合物層的厚度,求出發(fā)泡層2的厚度,通過(guò)以下相同的操作能夠求出發(fā)泡層2的表觀密度。
在層壓發(fā)泡體1中,發(fā)泡層2的連續(xù)氣泡率為40%以下。通過(guò)發(fā)泡層2為這種連續(xù)氣泡率,層壓發(fā)泡體1可成為剛性?xún)?yōu)異的物質(zhì),能夠形成厚度均一、強(qiáng)度和緩沖性均優(yōu)異的成形體。從此點(diǎn)考慮,連續(xù)氣泡率優(yōu)選為35%,更優(yōu)選為30%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20%以下,最優(yōu)選為15%以下。
發(fā)泡層2的連續(xù)氣泡率(S(%))為如下求出的值,即依照ASTM(American Society of Testing Materials)D2856-70(1976再次認(rèn)定)中記載的規(guī)程C,使用東芝BECKMAN株式會(huì)社生產(chǎn)的空氣比較式比重計(jì)930型等測(cè)定試驗(yàn)片的實(shí)際容積(獨(dú)立氣泡的容積和樹(shù)脂部分的容積之和)(Vx(cm3)),由此實(shí)際容積利用下述式(3)求出的值。
S(%)=(Va-Vx)×100/(Va-W/ρ)…(3)
上述式中的Va、W、ρ如下。
Va測(cè)定時(shí)所用試驗(yàn)片的表觀容積(cm3)W試驗(yàn)片的重量(g)ρ構(gòu)成試驗(yàn)片的樹(shù)脂的密度(g/cm3)另外,用于測(cè)定連續(xù)氣泡率的樹(shù)脂的密度ρ(g/cm3)可通過(guò)試驗(yàn)片重量W(g)和試樣體積(cm3)求得,此試樣為通過(guò)加熱壓力機(jī)對(duì)測(cè)定時(shí)所用試驗(yàn)片的氣泡進(jìn)行脫泡后進(jìn)行冷卻操作而得到。由于試驗(yàn)片必須以非壓縮狀態(tài)放在空氣比較式比重計(jì)所附帶的試樣杯中,因此預(yù)備數(shù)張長(zhǎng)25mm、寬40mm、厚度為層壓發(fā)泡體厚度(由于層壓發(fā)泡體厚度過(guò)厚而不能放入至試樣杯時(shí)要切薄)的層壓發(fā)泡體片,堆積最小限度的張數(shù),使得表觀體積達(dá)到大約25cm3,作為試驗(yàn)片使用。
聚烯烴系樹(shù)脂層3中的高分子型防靜電劑5,優(yōu)選在構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂中以5~40重量%的范圍添加。高分子型防靜電劑5的添加量相對(duì)于聚烯烴系樹(shù)脂過(guò)少時(shí),則防靜電功能不充分;過(guò)多時(shí),則聚烯烴系樹(shù)脂層3的形成本身變得困難,而且變得難以制造價(jià)廉的層壓發(fā)泡體1。從上述觀點(diǎn)看,該防靜電劑的添加量下限值優(yōu)選為7重量%以上,更優(yōu)選為13重量%以上。另一方面,該防靜電劑的添加量上限值優(yōu)選為30重量%以下,更優(yōu)選為25重量%以下,特別優(yōu)選為20重量%以下。
本發(fā)明層壓發(fā)泡體1,聚烯烴系樹(shù)脂層3表面使用乙醇水溶液進(jìn)行超聲波洗滌后的表面固有電阻率為1.0×1013(Ω)以下。
層壓發(fā)泡體1的聚烯烴系樹(shù)脂層3的表面固有電阻率超過(guò)1.0×1013(Ω)時(shí),可能防靜電功能變得不充分,在層壓發(fā)泡體1的表面上靜電荷蓄積,變得易附著塵埃??紤]到這一點(diǎn),聚烯烴系樹(shù)脂層3的表面固有電阻率優(yōu)選為8.0×1012(Ω)以下,更優(yōu)選為5.0×1012(Ω)以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.0×1012(Ω)以下。
層壓發(fā)泡體1的聚烯烴系樹(shù)脂層3的表面固有電阻率小于1.0×108(Ω)時(shí),則由于防靜電性能變得品質(zhì)過(guò)剩、與高成本相關(guān)連,因此層壓發(fā)泡體1的聚烯烴系樹(shù)脂層3的表面固有電阻率優(yōu)選設(shè)在1.0×108(Ω)以上。
由于聚烯烴系樹(shù)脂層3含有高分子型防靜電劑,因此即使通過(guò)乙醇水溶液進(jìn)行超聲波洗滌后,防靜電效果也不失去。在為添加含有表面活性劑的防靜電劑而成的聚烯烴系樹(shù)脂層時(shí),即使該防靜電劑流出至成形體表面、吸收空氣中的水分,也發(fā)揮防靜電效果,但在通過(guò)乙醇水溶液的超聲波洗滌后,該防靜電劑從樹(shù)脂表面被洗脫,失去了防靜電效果。因此,作為判斷聚烯烴系樹(shù)脂層3中含有的防靜電劑是否為高分子型物質(zhì)的手段,測(cè)定用乙醇水溶液進(jìn)行超聲波洗滌后的表面固有電阻率是有效的。
本發(fā)明層壓發(fā)泡體1,由于具有含高分子型防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層,因此在使用乙醇水溶液的超聲波洗滌前后顯示出適當(dāng)?shù)姆漓o電效果,即使在洗滌、干燥后也馬上發(fā)揮防靜電效果,其效果幾乎不依賴(lài)于濕度條件。
聚烯烴系樹(shù)脂層3的乙醇水溶液洗滌后的表面固有電阻率,在試驗(yàn)片的狀態(tài)調(diào)整以后,依照J(rèn)IS K 6911(1995)進(jìn)行測(cè)定。具體地說(shuō),從為測(cè)定對(duì)象物的層壓發(fā)泡體中切出長(zhǎng)100mm×寬100mm(厚度為層壓發(fā)泡體的原來(lái)厚度)大小的試驗(yàn)片,將此試驗(yàn)片沉浸在23℃的乙醇40重量%水溶液(乙醇40重量%和離子交換水60重量%的混合溶液)中進(jìn)行24小時(shí)的超聲波洗滌后,將該試驗(yàn)片在溫度30℃、相對(duì)濕度30%的氣氛下放置36小時(shí)進(jìn)行干燥,由此完成試驗(yàn)片的狀態(tài)調(diào)整,在外加電壓500V的條件下,求出在開(kāi)始施加電壓1分鐘后的表面固有電阻率。
作為聚烯烴系樹(shù)脂層3中含有的高分子型防靜電劑,為數(shù)平均分子量(Mn)在2000以上、優(yōu)選在2000~100000、進(jìn)一步優(yōu)選在5000~60000、特別優(yōu)選在8000~40000的防靜電劑,與含有表面活性劑的防靜電劑相區(qū)別。另外,該高分子型防靜電劑的Mn上限為約1000000。高分子型防靜電劑優(yōu)選為表面固有電阻率小于1×1010(Ω)的樹(shù)脂。通過(guò)使高分子型防靜電劑的Mn設(shè)在上述范圍,防靜電功能不受環(huán)境影響而更穩(wěn)定地表現(xiàn),且?guī)缀鯖](méi)有防靜電劑向被包裝物移動(dòng)而污染被包裝物表面的情況。
另外,上述Mn可使用高溫凝膠滲透色譜法(Gel Per-meationChromatography(GPC))求出。例如,當(dāng)高分子型防靜電劑為以聚醚酯酰胺或聚醚為主成分的親水性樹(shù)脂時(shí),在將鄰二氯苯作為溶劑、試樣濃度設(shè)為3mg/ml、以苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、柱(column)溫135℃的條件下所測(cè)定的值。另外,上述溶劑的種類(lèi)、柱溫,根據(jù)高分子型防靜電劑的種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)改變。
高分子型防靜電劑的熔點(diǎn)優(yōu)選為70~270℃、更優(yōu)選為80~230℃、特別優(yōu)選為80~200℃,從如本發(fā)明層壓發(fā)泡體那樣的坪量小的聚烯烴系樹(shù)脂層形成性以及良好防靜電功能表現(xiàn)性的觀點(diǎn)出發(fā)而優(yōu)選。
高分子型防靜電劑的熔點(diǎn)可通過(guò)以下依照J(rèn)IS K 7121(1987)的方法進(jìn)行測(cè)定。即根據(jù)JIS K 7121(1987)的試驗(yàn)片狀態(tài)調(diào)節(jié)(2)的條件(但冷卻速度為10℃/分)進(jìn)行前處理,以10℃/分升溫,由此得到熔解峰。并將所得熔解峰的頂點(diǎn)溫度作為熔點(diǎn)。另外,當(dāng)熔解峰出現(xiàn)2個(gè)以上時(shí),將面積最大的熔解峰的頂點(diǎn)溫度作為熔點(diǎn)。但是,當(dāng)面積最大的熔解峰存在多個(gè)時(shí),在這些熔解峰內(nèi),將溫度最高側(cè)的熔解峰的頂點(diǎn)溫度作為熔點(diǎn)。
作為本發(fā)明中使用的高分子型防靜電劑,優(yōu)選含有選自作為金屬離子的鉀、銣及銫中的堿金屬的離子交聯(lián)聚合物樹(shù)脂,以聚醚酯酰胺或聚醚為主要成分的親水性樹(shù)脂。為了在高分子型防靜電劑中提高與聚烯烴系樹(shù)脂層3的基材樹(shù)脂的相溶性、賦予優(yōu)異的防靜電效果、并且得到抑制由于添加防靜電劑而導(dǎo)致的物性下降的效果,進(jìn)一步優(yōu)選使用嵌段共聚有與聚烯烴系樹(shù)脂層3的基材樹(shù)脂同種或相溶性高的樹(shù)脂的物質(zhì)。
特別優(yōu)選的高分子型防靜電劑,可以舉出使用選自鉀、銣和銫中的堿金屬對(duì)乙烯-不飽和羧酸共聚物的一部分或者全部進(jìn)行中和的離子交聯(lián)聚合物或在WO 00/47652(對(duì)應(yīng)中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.1346379)公報(bào)中記載的組合物。
在WO 00/47652(對(duì)應(yīng)中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.1346379)公報(bào)中記載的組合物是具有聚烯烴(a)嵌段與體積固有電阻率為105~1011Ω·cm的親水性聚合物(b)嵌段相結(jié)合的結(jié)構(gòu)、Mn為2000~60000的嵌段共聚物。上述(a)嵌段與(b)嵌段具有通過(guò)酯鍵、酰胺鍵、醚鍵、氨酯鍵、酰亞胺鍵中的至少1種鍵相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
上述高分子型防靜電劑可以分別單獨(dú)使用,也可以組合使用。
作為上述高分子型防靜電劑,例如有三洋化成工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的“PELESTAT 300”、“PELESTAT NC7530”。
另外,本發(fā)明層壓發(fā)泡體1并不是將發(fā)泡層2和/或聚烯烴系樹(shù)脂層3中含有以往表面活性劑型防靜電劑的情況從權(quán)利范圍中完全排除,但即使不使用該表面活性劑型的防靜電劑也能夠發(fā)揮充分的防靜電性能,此種情況下幾乎不污染被包裝物等的接觸面,因此在聚烯烴系樹(shù)脂層中優(yōu)選基本不含有、甚至是完全不含有表面活性劑型的防靜電劑?;静缓蟹漓o電劑是指,只要是能夠?qū)⒈话b物接觸面的污染調(diào)整至與用途相應(yīng)的允許范圍內(nèi),則即使含有表面活性劑型的防靜電劑也是可以的。
圖2為表示本發(fā)明共擠出層壓發(fā)泡體制造方法的一種形態(tài)的說(shuō)明圖,表示圖1所示層壓發(fā)泡體的制造例。如圖2所示,層壓發(fā)泡體1的制造方法如下添加聚烯烴系樹(shù)脂4及高分子型防靜電劑5,進(jìn)而如日本特開(kāi)2004-181933號(hào)(對(duì)應(yīng)中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN-1575968)中公開(kāi)那樣,根據(jù)需要添加揮發(fā)性增塑劑6等,利用第1擠出機(jī)11進(jìn)行混煉,制成聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7;使用第2擠出機(jī)12,將聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物8、氣泡調(diào)整劑及發(fā)泡劑9混煉,制得聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物10,用環(huán)狀口模將上述聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7和上述聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物10共擠出,由此得到筒狀層壓發(fā)泡體。
接著,將上述筒狀層壓發(fā)泡體的內(nèi)面通過(guò)圓柱狀冷卻裝置的側(cè)面進(jìn)行冷卻,然后將一端切開(kāi),由此得到片狀層壓發(fā)泡體。或者使用夾緊輥將上述筒狀層壓發(fā)泡體壓合,直至內(nèi)面達(dá)到軟化狀態(tài),將筒狀層壓發(fā)泡體的內(nèi)面粘在一起;或者如上所述,將通過(guò)把筒狀層壓發(fā)泡體切開(kāi)而得到的片狀層壓發(fā)泡體使用加熱爐加熱,使其二次發(fā)泡,在輥筒之間取出,由此得到板狀的層壓發(fā)泡體。
圖2所示的形態(tài)為表示利用將由共擠出發(fā)泡法得到的筒狀層壓發(fā)泡體一端切開(kāi)的方法,在發(fā)泡層2的正反兩面上層壓有聚烯烴系樹(shù)脂層3的片狀層壓發(fā)泡體的制造例。本發(fā)明的共擠出層壓發(fā)泡體,能夠防止擠出發(fā)泡時(shí)因靜電導(dǎo)致的丁烷等可燃性發(fā)泡劑的火災(zāi),層壓發(fā)泡制造時(shí)的安全性極高。而通過(guò)利用環(huán)狀口模的共擠出發(fā)泡法制造本發(fā)明的層壓發(fā)泡體時(shí),如上所述,能夠得到在防靜電性能上特別優(yōu)異的物質(zhì)。
在圖2中,將聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物(以下,有時(shí)也稱(chēng)為樹(shù)脂層形成用熔融物)7和聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物(以下,有時(shí)也稱(chēng)為發(fā)泡層形成用熔融物)10在各擠出機(jī)11、12內(nèi)調(diào)整至適宜溫度后,利用口模13進(jìn)行共擠出,由此使發(fā)泡層形成用熔融物發(fā)泡。
另外,本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1的制造,從能夠得到防靜電性能優(yōu)異、寬度大、表觀密度低的觀點(diǎn)看,如上所述,優(yōu)選通過(guò)使用環(huán)狀口模的共擠出發(fā)泡法進(jìn)行制造。
上述熔融物10的適當(dāng)溫度是指發(fā)泡層形成用熔融物10在形成發(fā)泡層時(shí)顯示最佳粘彈性的溫度。上述熔融物7的適宜溫度是指樹(shù)脂層形成用熔融物7在形成樹(shù)脂層時(shí)顯示良好彈性、且不阻礙發(fā)泡層形成的溫度。具體地說(shuō),將發(fā)泡層形成用熔融物10和樹(shù)脂層形成用熔融物7的溫度調(diào)整至140~185℃的范圍。并且,熔融物10的適宜溫度,嚴(yán)格地說(shuō),適宜范圍因主原料的熔融粘度和發(fā)泡劑的注入量而異,但優(yōu)選為150~180℃的范圍。
以下,示例使用環(huán)狀口模進(jìn)行共擠出發(fā)泡而得到層壓發(fā)泡體1的方法,對(duì)層壓發(fā)泡體1的制造方法進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖2所示,首先,將聚烯烴系樹(shù)脂4和高分子型防靜電劑5等供給至第1擠出機(jī)11中,加熱熔融混煉后,根據(jù)需要添加揮發(fā)性增塑劑6熔融混煉后,制得聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7。同時(shí),將聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物8和氣泡調(diào)整劑供給至第2擠出機(jī)12中,加熱熔融混煉后,壓入發(fā)泡劑9,進(jìn)一步混煉制得聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物10。
接著,將上述聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物10和聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7分別調(diào)整至適宜溫度后,導(dǎo)入至一個(gè)環(huán)狀口模13中,作為筒狀層壓發(fā)泡體從該環(huán)狀口模13進(jìn)行共擠出。另外,在上述共擠出方法中,可以在環(huán)狀口模的出口或口模出口外層壓聚烯烴系樹(shù)脂層3和發(fā)泡層2。以下,通過(guò)上述方法可以形成片狀或板狀的層壓發(fā)泡體。
為了含有高分子型防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層3發(fā)揮充分的防靜電性能,構(gòu)成該聚烯烴系樹(shù)脂層3的聚烯烴系樹(shù)脂中的高分子型防靜電劑的分散狀態(tài)是重要的。即,通過(guò)混煉聚烯烴系樹(shù)脂和高分子型防靜電劑,防靜電劑的分散以形成條狀、網(wǎng)狀、層狀等連續(xù)層的狀態(tài)進(jìn)行分散,由此,可認(rèn)為高分子型防靜電劑在樹(shù)脂中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另一方面,高分子型防靜電劑的混煉不恰當(dāng)時(shí),則高分子型防靜電劑不能在聚烯烴系樹(shù)脂中均勻地分散,其零散地存在,不能形成充分的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
聚烯烴系樹(shù)脂層3,在內(nèi)部形成導(dǎo)電網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由此表面固有電阻率變?yōu)?.0×1013(Ω)以下。另外,該表面固有電阻率的下限為約1.0×108(Ω)。因此,如果高分子型防靜電劑5單純地配合于聚烯烴系樹(shù)脂4中則不能發(fā)揮防靜電性能,該高分子型防靜電劑5必須在聚烯烴系樹(shù)脂層3中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外,導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在共擠出聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7而形成聚烯烴系樹(shù)脂層3時(shí),通過(guò)取得適當(dāng)取向而形成高性能的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。從此觀點(diǎn)看,優(yōu)選用環(huán)狀口模進(jìn)行共擠出。
在聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7中,為了高分子型防靜電劑5分散、能夠形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),考慮聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7在混煉中的粘性、或者在擠出發(fā)泡成形時(shí)的高分子型防靜電劑的結(jié)晶化溫度是重要的。具體地說(shuō),選擇高分子型防靜電劑5時(shí),其為聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物7的構(gòu)成成分中的1個(gè),優(yōu)選滿(mǎn)足下述結(jié)晶化溫度的關(guān)系。
對(duì)于結(jié)晶化溫度而言,優(yōu)選滿(mǎn)足下述式(4)。
Tb<140℃…(4)(式中,Tb為高分子型防靜電劑5的結(jié)晶化溫度(℃)。)高分子型防靜電劑5的結(jié)晶化溫度的關(guān)系滿(mǎn)足上式(4),由此能夠得到外觀良好的層壓發(fā)泡體1。另一方面,高分子型防靜電劑5的結(jié)晶化溫度高于140℃時(shí),則制造層壓發(fā)泡體時(shí),高分子型防靜電劑5發(fā)生結(jié)晶化、成為塊狀,層壓發(fā)泡體的表面變?yōu)榘纪範(fàn)睢R虼?,高分子型防靜電劑5在聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物的熔融溫度下充分熔解是重要的。
另外,高分子型防靜電劑5的結(jié)晶化溫度可以根據(jù)JIS K 7122(1987)求出。具體地說(shuō),取2~4mg試樣,使用熱流型差示掃描量熱儀,以升溫速度10℃/分鐘從室溫(約23℃)升溫至200℃后,以10℃/分鐘的速度降溫至40℃,根據(jù)此時(shí)得到的放熱峰,將峰的頂點(diǎn)溫度作為結(jié)晶化溫度。另外,放熱峰示有2個(gè)以上時(shí),將面積最大的放熱峰的頂點(diǎn)溫度作為結(jié)晶化溫度。但當(dāng)面積最大的放熱峰存在多個(gè)時(shí),將其中溫度最高側(cè)的放熱峰的頂點(diǎn)溫度作為結(jié)晶化溫度。
作為添加至發(fā)泡層形成用熔融物10的發(fā)泡劑9,如可舉出丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷等脂肪烴,環(huán)戊烷、環(huán)己烷等脂環(huán)式烴,氯甲烷、氯乙烷等氯化烴,1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷等氟化烴等有機(jī)系物理發(fā)泡劑;二氧化碳等無(wú)機(jī)系物理發(fā)泡劑;偶氮甲酰胺等分解型發(fā)泡劑。上述發(fā)泡劑可以混合2種以上進(jìn)行使用。其中,特別從與苯乙烯系樹(shù)脂的相溶性、發(fā)泡效率的觀點(diǎn)看優(yōu)選物理發(fā)泡劑,尤為優(yōu)選以正丁烷、異丁烷或它們的混合物為主要成分的物質(zhì)。從安全性的觀點(diǎn)看,優(yōu)選二氧化碳等無(wú)機(jī)系物理發(fā)泡劑。
在發(fā)泡層形成用熔融物10中,通常添加氣泡調(diào)整劑。作為該氣泡調(diào)整劑可以使用有機(jī)系物質(zhì)、無(wú)機(jī)系物質(zhì)的任一種。作為無(wú)機(jī)系氣泡調(diào)整劑,可以舉出硼酸鋅、硼酸鎂、硼砂等硼酸金屬鹽,氯化鈉,氫氧化鋁,滑石,沸石,二氧化硅,碳酸鈣,碳酸氫鈉等。作為有機(jī)系氣泡調(diào)整劑,可以舉出2,2-亞甲基雙(4,6-叔丁基苯基)磷酸鈉、安息香酸鈉、安息香酸鈣、安息香酸鋁、硬脂酸鈉等。還可以將組合有檸檬酸和碳酸氫鈉、檸檬酸的堿金屬鹽和碳酸氫鈉等的物質(zhì)等作為氣泡調(diào)整劑使用。這些氣泡調(diào)整劑也可以混合2種以上進(jìn)行使用。
聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物10中的發(fā)泡劑的添加量,根據(jù)發(fā)泡劑的種類(lèi)、目標(biāo)表觀密度進(jìn)行調(diào)節(jié)。而氣泡調(diào)整劑的添加量,根據(jù)目標(biāo)氣泡徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為發(fā)泡劑使用通常使用的、30重量%異丁烷和70重量%正丁烷的丁烷混合物等有機(jī)系物理發(fā)泡劑時(shí),有機(jī)系物理發(fā)泡劑的添加量相對(duì)于100重量份聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物為0.3~5重量份,優(yōu)選為0.4~4重量份,更優(yōu)選為0.5~3重量份。氣泡調(diào)整劑的添加量相對(duì)于100重量份聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物為0.05~10重量份,優(yōu)選為0.5~5重量份。
在構(gòu)成本發(fā)明的層壓發(fā)泡體1的各層中,還可以在上述樹(shù)脂中添加各種添加劑。作為各種添加劑,如可以舉出造核劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、耐候劑、紫外線吸收劑、阻燃性、無(wú)機(jī)填充劑、抗菌劑、防收縮劑等。此時(shí)的添加量可以在可達(dá)成添加劑添加目的的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)配合,在能夠達(dá)到本發(fā)明目的、效果的范圍的添加量?jī)?yōu)選為約10重量%以下,更優(yōu)選為5重量%以下,特別優(yōu)選為3重量%以下。下限為約0.01重量%。
實(shí)施例在以下的實(shí)施例、比較例中用于聚烯烴系樹(shù)脂層中的樹(shù)脂如下。
(1)HD1高密度聚乙烯(密度=964g/L、MFR=8.0g/10min、日本POLYETHYLENE株式會(huì)社生產(chǎn)商品名“HJ566W”)(2)LL1直鏈狀低密度聚乙烯(密度=924g/L、MFR=8.0g/10min、日本POLYETHYLENE株式會(huì)社生產(chǎn)商品名“AM630A”)(3)PP1聚丙烯(密度=900g/L、MFR=14.0g/10min、株式會(huì)社PRIME POLYMER生產(chǎn)商品名“J750HP”)(4)LD1分枝狀低密度聚乙烯(密度=917g/L、MFR=4.7g/10min、日本UNICAR株式會(huì)社生產(chǎn)商品名“NUC-8008”)(5)P300以聚醚-聚丙烯嵌段共聚物為主成分的高分子型防靜電劑(密度=990g/L、MFR=20g/10min、Mn為14000、熔點(diǎn)為136℃、結(jié)晶化溫度為90℃、熔融粘度為751Pa·s、三洋化成工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)商品名“PELESTAT 300”(PELESTAT為Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.的商標(biāo)))實(shí)施例1、2、5~9、比較例3作為用于得到聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物的擠出機(jī),使用由內(nèi)徑(D)為90mm、L/D=32的擠出機(jī)和內(nèi)徑(D)為120mm、L/D=34的擠出機(jī)的2臺(tái)擠出機(jī)構(gòu)成的串聯(lián)擠出機(jī);作為用于得到含有高分子型防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物的擠出機(jī),使用內(nèi)徑(D)為40mm、L/D=42的擠出機(jī)。
為了形成聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物的發(fā)泡層,相對(duì)于100重量份的主原料,該主原料混合有65重量%的苯乙烯樹(shù)脂PS(密度=1050g/L、MFR=1.5g/10min、PS JAPAN株式會(huì)社生產(chǎn)商品名“HH32”)和35重量%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS(密度=980g/L、MFR=4.0g/10min、JSR株式會(huì)社生產(chǎn)商品名“TR2250”),配合5.5重量份氣泡調(diào)整劑滑石母料,供給內(nèi)徑90mm的擠出機(jī)的原料投料口,加熱混煉后,調(diào)整至約200℃,制成熔融樹(shù)脂混合物。根據(jù)目標(biāo)表觀密度,相對(duì)于100重量份的PS/SBS摻雜原料,向該熔融樹(shù)脂混合物中壓入0.6~3.0重量份作為物理發(fā)泡劑的70重量%正丁烷與30重量%異丁烷的丁烷混合發(fā)泡劑,然后供給到連接于上述內(nèi)徑為90mm擠出機(jī)的下游側(cè)的內(nèi)徑為120mm的擠出機(jī)中,得到聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物。
另一方面,為了形成含有高分子型防靜電劑的樹(shù)脂層,將表1所示配合的樹(shù)脂供給于內(nèi)徑為40mm擠出機(jī)的原料投入口中,加熱熔融,得到調(diào)整至約175℃的聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物。
將所得聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物和聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物供給到聯(lián)合口模中,使其層壓合并,從直徑為90mm的具有環(huán)狀?yuàn)A縫的環(huán)狀口模,以聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層形成用樹(shù)脂熔融物的吐出量設(shè)為70kg/hr、聚烯烴系樹(shù)脂層形成用樹(shù)脂熔融物的吐出量相應(yīng)于目標(biāo)坪量設(shè)為2~23kg/hr的方式進(jìn)行共擠出,得到從外側(cè)開(kāi)始按含有高分子型防靜電劑的聚烯烴樹(shù)脂層/聚苯乙烯發(fā)泡層/含有高分子型防靜電劑的聚烯烴樹(shù)脂層的順序?qū)訅撼?層結(jié)構(gòu)的筒狀層壓發(fā)泡體,其后將筒狀層壓發(fā)泡體通過(guò)直徑200mm的圓柱狀冷切裝置的側(cè)面進(jìn)行冷卻,切開(kāi)后得到片狀層壓發(fā)泡體。
對(duì)所得層壓發(fā)泡體,使用上述方法分別測(cè)定表觀密度、連續(xù)氣泡率、坪量、表面固有電阻率、飽和電壓進(jìn)行測(cè)定。其結(jié)果示于表2中。
對(duì)所得層壓發(fā)泡體,評(píng)價(jià)耐沖擊性、粘合強(qiáng)度、成形性。其結(jié)果示于表3中。
對(duì)于耐沖擊性,用沖擊開(kāi)孔強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
沖擊開(kāi)孔強(qiáng)度,用根據(jù)JIS P8134(1976)的試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定,在試驗(yàn)中,將厚度為0.9mm、寬度為150mm、深度為150mm的物質(zhì)作為試驗(yàn)片使用。試驗(yàn)片使用如下物質(zhì)使用除去了聚烯烴系樹(shù)脂層的發(fā)泡層,利用加熱壓力機(jī)和冷卻壓力機(jī)將發(fā)泡層的氣泡除去,將厚度調(diào)整至0.9mm的物質(zhì)。
根據(jù)所測(cè)沖擊開(kāi)孔強(qiáng)度(kgf·cm),如下評(píng)價(jià)。
◎120kgf·cm以上○40kgf·cm以上且小于120kgf·cm×小于40kgf·cm對(duì)于粘合強(qiáng)度,如下評(píng)價(jià)。
對(duì)于層壓發(fā)泡體,通過(guò)依照J(rèn)IS Z0237(1991)的90°剝離法測(cè)定粘合強(qiáng)度。具體地說(shuō),通過(guò)株式會(huì)社ORIENTEC生產(chǎn)的TENSILON萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),使用寬25mm、長(zhǎng)250mm的試驗(yàn)片,在試驗(yàn)速度300mm/min的條件下測(cè)定粘合強(qiáng)度。測(cè)定進(jìn)行5次以上,從所得測(cè)定值的數(shù)據(jù)中除去最大值和最小值,剩余測(cè)定值的平均值用于粘合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)。另外,在聚烯烴系樹(shù)脂層薄、測(cè)定時(shí)發(fā)生斷裂的情況下,在其上粘貼粘合膠帶等進(jìn)行強(qiáng)化,使用強(qiáng)化后的物質(zhì)測(cè)定粘合強(qiáng)度。
根據(jù)所測(cè)得的粘合強(qiáng)度(gf),進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。
◎400gf以上○250gf以上且小于400gf×小于250gf對(duì)于成形性,評(píng)價(jià)由層壓發(fā)泡體得到的成形體外觀,并且測(cè)定可得到外觀良好的成形體的表面溫度范圍,以其為基礎(chǔ),進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。
首先,使用單發(fā)真空成形機(jī)(株式會(huì)社淺野研究所生產(chǎn)FSK型)和外尺寸為340mm×240mm、深43mm的部件托盤(pán)模具,一邊將模具表面溫度調(diào)整至80℃(當(dāng)構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為L(zhǎng)D時(shí)(實(shí)施例9),為了使脫模良好,將溫度調(diào)整至40℃),一邊變化層壓發(fā)泡體的表面溫度進(jìn)行成形,得到托盤(pán)形狀的成形體。
此時(shí),對(duì)成形體在外觀上是否產(chǎn)生裂紋、脫層(“Delamination”層間剝離,即層壓品的層間發(fā)生剝離的現(xiàn)象)、厚度偏差、表面燒焦等進(jìn)行評(píng)價(jià),并且測(cè)定能夠得到不產(chǎn)生這些問(wèn)題的良好成形體的層壓發(fā)泡體表面溫度范圍的幅度。
根據(jù)所測(cè)的表面溫度幅度,如下所示,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
◎可得到良好成形體的表面溫度幅度為10℃以上
○可得到良好成形體的表面溫度幅度為6℃以上且小于10℃△可得到良好成形體的表面溫度幅度為3℃以上且小于6℃×可得到良好成形體的表面溫度幅度為小于3℃實(shí)施例3、4和比較例1、2為了形成聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物的發(fā)泡層,除了將PS和SBS改變成表1所示的配合量以外,與實(shí)施例1同樣地等到層壓發(fā)泡體。
對(duì)所得層壓發(fā)泡體,使用上述方法分別測(cè)定表觀密度、連續(xù)氣泡率、坪量、表面固有電阻率、飽和電壓進(jìn)行測(cè)定;對(duì)耐沖擊性、粘合強(qiáng)度、成形性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果示于表2、表3中。
表1
表2
在表2中,S面表示與筒狀層壓發(fā)泡體外側(cè)表面相對(duì)應(yīng)的層壓發(fā)泡體表面,M面表示與筒狀層壓發(fā)泡體的內(nèi)側(cè)表面相對(duì)應(yīng)的層壓發(fā)泡體表面。
表3
實(shí)施例及比較例中所用樹(shù)脂的MFR(熔體流動(dòng)速率Melt FlowRate)的測(cè)定條件(溫度及荷重)如下。
PS、SBS200℃、49.03NHD、LL、高分子型防靜電劑190℃、21.18NPP230℃、21.18N實(shí)施例及比較例中所用氣泡調(diào)整劑滑石母料(Master Batch)的組成為70重量%的苯乙烯樹(shù)脂和30重量%的滑石。
權(quán)利要求
1.共擠出層壓發(fā)泡體,其是在表觀密度為100g/L~450g/L、連續(xù)氣泡率為40%以下的聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層的至少一面上具有含防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成該發(fā)泡層的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物含有苯乙烯系彈性體,并且聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物中的橡膠成分含量為9~30重量%,該層壓發(fā)泡體的該聚烯烴系樹(shù)脂層層壓面的乙醇水溶液洗滌后的表面固有電阻率為1×1013Ω以下。
2.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量為3~50g/m2。
3.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為熔點(diǎn)115℃以上的聚烯烴系樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為選自聚乙烯系樹(shù)脂和聚丙烯系樹(shù)脂中的1種或2種以上的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為聚乙烯系樹(shù)脂,聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積為12kV·g/m2以下。
6.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,構(gòu)成聚烯烴系樹(shù)脂層的聚烯烴系樹(shù)脂為聚丙烯系樹(shù)脂,聚烯烴系樹(shù)脂層的坪量(g/m2)與共擠出層壓發(fā)泡體的飽和電壓(kV)之積為7kV·g/m2以下。
7.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,所述防靜電劑為高分子型防靜電劑,該高分子型防靜電劑滿(mǎn)足Tb<140℃的條件,式中,Tb是高分子型防靜電劑的結(jié)晶化溫度(℃)。
8.如權(quán)利要求1所述的共擠出層壓發(fā)泡體,其特征在于,所述防靜電劑為具有下述結(jié)構(gòu)的高分子型防靜電劑,即聚烯烴和體積固有電阻率為105~1011Ω·cm的親水性聚合物通過(guò)選自酯鍵、酰胺鍵、醚鍵、氨酯鍵和亞胺鍵中的至少1種鍵結(jié)合。
9.一種成形體,其特征在于,其是將權(quán)利要求1~8中的任一項(xiàng)所述的共擠出層壓發(fā)泡體熱成形而形成的。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于,提供具有持續(xù)性高的、充分的防靜電效果,耐沖擊性和剛性等機(jī)械物性、緩沖性、熱成形性?xún)?yōu)異的共擠出層壓發(fā)泡體及其成形體。上述共擠出層壓發(fā)泡體在表觀密度為100g/L~450g/L、連續(xù)氣泡率為40%以下的聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層的至少一面上具有含防靜電劑的聚烯烴系樹(shù)脂層,構(gòu)成該聚苯乙烯系樹(shù)脂發(fā)泡層的聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物含有苯乙烯系彈性體,該聚苯乙烯系樹(shù)脂組合物中的橡膠成分含量為9~30重量%,該共擠出層壓發(fā)泡體的該聚烯烴系樹(shù)脂層層壓面的乙醇水溶液洗滌后的表面固有電阻率為1×10
文檔編號(hào)B29C67/20GK1850888SQ200610077779
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者森田和彥, 室井崇, 關(guān)谷俊介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Jsp