叠层体及其制造方法

文档序号:1102159 发布日期:2020-09-25 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 叠层体及其制造方法 (Laminate and method for producing same ) 是由 冈善之 石田浩 福崎裕太 秋山律文 于 2019-02-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及在片状的发泡体的至少一面叠层膜,并满足以下(A)~(E)的要件的叠层体及其制造方法。(A)发泡体的厚度为0.05~1.5mm,(B)膜的厚度为25~250μm,(C)膜的表面电阻率为1×10&lt;Sup&gt;11&lt;/Sup&gt;Ω以上,(D)发泡体与膜不经由粘着剂而直接接合,(E)发泡体与膜的剥离强度为10mN/25mm~100mN/25mm。通过本发明,可以提供在对薄的发泡体进行各种加工时,发泡体不变形,能够进行所希望的加工的叠层体,可以从叠层体适当剥离膜,从而可以容易地单独使用发泡体。此外,由于不经由粘着剂而制成叠层体,因此可以消除在膜剥离后的发泡体残存粘着剂的可能性。(The present invention relates to a laminate in which a film is laminated on at least one side of a foam in a sheet form and satisfies the following requirements (A) to (E) and a method for producing the same, wherein (A) the thickness of the foam is 0.05 to 1.5mm, (B) the thickness of the film is 25 to 250 [ mu ] m, and (C) the surface resistivity of the film is 1 × 10 11 Omega or more, (D) the foam and the film are directly bonded without using an adhesive, and (E) the peel strength between the foam and the film is 10mN/25mm to 100mN/25 mm. The present invention can provide a laminate which can be processed as desired without deforming a foam when a thin foam is subjected to various kinds of processing, and can suitably peel off a film from the laminate, thereby allowing the foam to be used alone easily. Further, since the laminate is made without using an adhesive, the possibility that the adhesive remains in the foam after the film is peeled off can be eliminated.)

叠层体及其制造方法

技术领域

本发明涉及将片状的发泡体与膜进行了叠层的叠层体及其制造方法,特别是涉及即使为薄的发泡体,通过将膜叠层也能够不使其变形而以叠层体的形式进行所希望的加工,并且可以从叠层体容易并且适当地剥离膜,从而能够单独使用发泡体的叠层体及其制造方法。

背景技术

发泡体例如聚烯烃系树脂发泡体由于具有均匀且微细的独立气泡,具有缓冲性、加工性优异的特性,因此被使用于各种用途。这样的发泡体能够通过拉伸加工、切片加工等而容易地薄膜化,即使在薄膜化了的状态下也保持良好的缓冲性、冲击吸收性,因此适合用作移动电话等电子/电气设备的缓冲材料。发泡体有时以单独发泡体使用,也在发泡体的一面或两面设置了粘着剂层等的状态下使用。此外,这样的发泡体无论有无粘着剂层,在实施了用于根据电子/电气设备的形态而调整宽度的切割加工、用于与形状一致的冲裁加工等各种加工后,作为缓冲材料等并入到电子/电气设备等的壳体而使用。

如上述那样使用的发泡体通常厚度为0.05~1.5mm左右,进一步为0.05~0.5mm左右,非常薄,此外为了赋予缓冲性而被低密度化,强度低,因此在要进行上述那样的各种加工时,有时产生因为输送时的张力被伸长而变形,或起褶皱等问题。此外,在提高冲击吸收性的目的等下,在超低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等树脂本身具有粘着性的发泡体的情况下,也具有在将发泡体卷成卷状而长期保存时,发泡体彼此密合而发生被称为粘连的现象,在为了使用该发泡体而将其剥离进行开卷时,需要对发泡体而言过剩的张力这样的问题。这样,在对厚度薄,特别是低密度的发泡体进行加工时,可能产生变形、褶皱、粘连等各种问题。

为了解决这些问题,可以考虑将发泡体与脱模纸(包含脱模膜的概念)一起卷绕的方法等(例如,专利文献1)。然而,在仅使用脱模纸的情况下,在特别薄的发泡体的情况下,可能产生在发泡体与脱模纸之间进入空气,发泡体变形等问题。此外,也有使涂了粘着剂的膜等与发泡体贴合进行卷绕等方法,但可能产生即使为了使用而将膜剥离仅想要获得发泡体层,仍在发泡体层侧部分地附着残留有粘着剂,不易获得所希望的发泡体利用形态等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO2016/093133A1号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此本发明的课题是提供在对厚度薄的发泡体进行各种加工时,发泡体不变形,能够进行所希望的加工,并且可以从叠层体容易并且适当地剥离膜,从而能够不产生问题地单独使用发泡体的叠层体及该叠层体的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了深入研究,结果发现,可以通过下述记载的叠层体及其制造方法来解决上述课题。

即,本发明涉及的叠层体具有以下构成。

(1)一种叠层体,是在片状的发泡体的至少一面叠层了膜的叠层体,其特征在于,满足以下(A)~(E)的要件。

(A)发泡体的厚度为0.05~1.5mm

(B)膜的厚度为25~250μm

(C)膜的表面电阻率为1×1011Ω以上

(D)发泡体与膜不经由粘着剂而直接接合

(E)发泡体与膜的剥离强度为10mN/25mm~100mN/25mm

(2)根据(1)所述的叠层体,发泡体的厚度为0.05~0.5mm。

(3)根据(1)或(2)所述的叠层体,发泡体与膜的剥离强度在25mN/25mm~100mN/25mm的范围。

(4)根据(1)~(3)中任一项所述的叠层体,叠层体的电位在-30~+30kV的范围。

(5)根据(4)所述的叠层体,叠层体的电位在-15~+15kV的范围。

(6)根据(1)~(5)中任一项所述的叠层体,发泡体和膜均主要由烯烃系树脂构成。

(7)根据(1)~(6)中任一项所述的叠层体,发泡体的表观密度在100kg/m3~500kg/m3的范围。

(8)根据(1)~(7)中任一项所述的叠层体,膜的与发泡体密合的侧的面带电。

(9)根据(1)~(8)中任一项所述的叠层体,剥离了膜的发泡体用于将构成电子/电气设备的部件固定于设备主体。

本发明涉及的叠层体的制造方法具有以下构成。

(10)一种叠层体的制造方法,是使片状的发泡体与膜密合了的叠层体的制造方法,其特征在于,依次具有下述工序:带电工序,向发泡体或膜的任一者提供电荷而使其带电;密合工序,使发泡体与膜密合。

(11)根据(10)所述的叠层体的制造方法,在密合工序后,具有下述密合力增大工序:向发泡体或膜的外表面提供与发泡体和膜的密合面的电荷呈相反极性的电荷,而使上述密合面的密合力增大。

(12)根据(10)或(11)所述的叠层体的制造方法,在带电工序中,使膜的与发泡体密合的侧的面带电。

(13)根据(10)~(12)中任一项所述的叠层体的制造方法,密合工序包含利用轧辊将发泡体与膜压接的工序。

(14)根据(10)~(13)中任一项所述的叠层体的制造方法,其使用以下(A)和(B)的材料。

(A)厚度为0.05~1.5mm的发泡体

(B)厚度为25~250μm、且表面电阻率为1×1011Ω以上的膜

(15)根据(14)所述的叠层体的制造方法,发泡体的厚度为0.05~0.5mm。

发明的效果

根据本发明的叠层体及其制造方法,可以提供在对厚度薄的发泡体进行各种加工时,发泡体不变形,能够进行所希望的加工的叠层体。此外,可以从叠层体适当剥离膜,从而可以容易地单独使用发泡体。进一步,通过不经由粘着剂而制成叠层体,可以消除在剥离了膜后的发泡体残存粘着剂的可能性。

附图说明

图1为显示本发明的一实施方式涉及的叠层体的制造方法的概略构成图。

具体实施方式

以下,与实施方式一起对本发明详细说明。

本发明中使用的片状的发泡体的厚度为0.05~1.5mm。如果发泡体的厚度低于0.05mm则冲击吸收性、缓冲性变得不充分。另一方面,如果厚度超过1.5mm,则特别是在将其用于将构成电子/电气设备的部件固定于设备主体的情况下,不能实现电子/电气设备的薄型化,因此是不优选的。更优选的范围是厚度为0.05~0.5mm。

本发明中使用的发泡体优选主要由烯烃系树脂构成,特别优选由聚烯烃系树脂构成。作为聚烯烃系树脂,没有特别限定,可举出例如,以低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯等为代表的聚乙烯系树脂(这里所谓密度的定义如下所述。超低密度:小于0.910g/cm3,低密度:0.910g/cm3以上且0.940g/cm3以下,高密度:大于0.940g/cm3且为0.965g/cm3以下)、以乙烯作为主成分的共聚物、或以均聚聚丙烯、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物等为代表的聚丙烯系树脂等,此外可以为它们的混合物中的任一者。作为上述以乙烯作为主成分的共聚物,可以举出例如将乙烯与碳原子数4个以上的α-烯烃(可举出例如,乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯等)聚合而获得的乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。作为聚烯烃系树脂,更优选为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯等聚乙烯系树脂、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。进一步优选为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯。这些聚烯烃系树脂可以为1种或2种以上的混合物的任一者。最优选为单独的低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或它们的混合物。

此外,只要为不显著损害发泡体的特性的范围,就可以加入除聚烯烃系树脂以外的其它热塑性树脂。这里所谓除聚烯烃系树脂以外的其它热塑性树脂,在不包含卤素的树脂时,可举出聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丙烯酸共聚物等丙烯酸系树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯吡咯烷酮、石油树脂、纤维素、乙酸纤维素、硝酸纤维素、甲基纤维素、羟基甲基纤维素、羟基丙基纤维素等纤维素衍生物、低分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、饱和烷基聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯这样的芳香族聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯砜树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酮树脂、具有乙烯基聚合性单体和含氮乙烯基单体的共聚物等。进一步可举出聚苯乙烯系热塑性弹性体(SBC、TPS)、聚烯烃系热塑性弹性体(TPO)、氯乙烯系热塑性弹性体(TPVC)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)、聚酯系热塑性弹性体(TPEE、TPC)、聚酰胺系热塑性弹性体(TPAE、TPA)、聚丁二烯系热塑性弹性体(RB)、氢化苯乙烯丁二烯橡胶(HSBR)、苯乙烯/乙烯丁烯/烯烃结晶嵌段聚合物(SEBC)、烯烃结晶/乙烯丁烯/烯烃结晶嵌段聚合物(CEBC)、苯乙烯/乙烯丁烯/苯乙烯嵌段聚合物(SEBS)、烯烃嵌段共聚物(OBC)等嵌段共聚物、聚烯烃-乙烯基化合物系接枝共聚物、聚烯烃-酰胺系接枝共聚物、α-烯烃共聚物、聚烯烃-丙烯酸系接枝共聚物、聚烯烃-环糊精系接枝共聚物等接枝共聚物等弹性体。

此外,在包含卤素的树脂时,可举出聚氯乙烯、聚偏1,1-二氯乙烯、聚氯三氟乙烯、聚1,1-二氟乙烯树脂、氟碳树脂、全氟化碳树脂、溶剂可溶性全氟化碳树脂等。这些除聚烯烃系树脂以外的其它热塑性树脂可以为一种,也可以包含多种。特别是在赋予柔软性、冲击吸收性的目的下,添加弹性体是优选的方案,可以根据所希望的物性来选择种类、量。

在本发明中使用的发泡体中,在不损害本发明的效果的范围内,可以添加酚系、磷系、胺系和硫系等的抗氧化剂、金属损害防止剂、云母、滑石等填充剂、溴系和磷系等的阻燃剂、三氧化锑等阻燃助剂、抗静电剂、润滑剂、颜料、和聚四氟乙烯等添加剂。

此外,本发明中使用的发泡体可以被着色为黑色。作为在着色为黑色时所使用的黑色着色剂,可以使用例如,炭黑(炉黑、槽法炭黑、乙炔黑、热裂炭黑、灯黑等)、石墨、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、苝黑、钛黑、菁黑、活性炭、铁氧体(非磁性铁氧体、磁性铁氧体等)、磁铁矿、氧化铬、氧化铁、二硫化钼、铬配位化合物、复合氧化物系黑色色素、蒽醌系有机黑色色素等所有公知的着色剂。其中,从成本、获得性的观点考虑,优选为炭黑。

黑色着色剂可以单独使用、或组合使用2种以上。黑色着色剂的使用量没有特别限定,可以为以可以对本发明的双面粘着片赋予所希望的光学特性的方式适当调整的量。

本发明中使用的发泡体的表观密度优选为100kg/m3~500kg/m3。如果表观密度低于100kg/m3,则发泡体的强度降低,在加工时易于产生褶皱等,或冲击吸收性降低,因此是不优选的。如果超过500kg/m3,则***,缓冲性降低,因此是不优选的。更优选为200kg/m3~400kg/m3的范围。

本发明中使用的发泡体可以使用被交联了的发泡体(称为交联发泡体)、未被交联的发泡体(称为无交联发泡体)中的任一者,只要根据用途、形状来选择适当的发泡体即可。然而,从树脂发泡体的表面具有平滑性,耐热性提高,能够通过将所制作的发泡体进行拉伸、轧制而进一步薄膜化方面考虑,优选为交联发泡体。交联发泡体的交联度优选为5~50%的范围。

本发明中使用的发泡体的表面电阻率没有特别限定,优选为1×1010Ω以上。如果表面电阻率低于1×1010Ω,则与膜的密合性降低,因此是不优选的。更优选为1×1012Ω以上。为了调整表面电阻率,以聚烯烃系树脂作为主要构成成分,根据需要添加抗静电剂等是优选的方案。作为这样的抗静电剂,可举出例如N,N-双(羟基乙基)烷基胺、烷基烯丙基磺酸酯、烷基磺酸酯等单体型的抗静电剂、1-丙基-3-甲基吡啶双三氟甲烷磺酸盐、1-丁基-3-甲基吡啶三氟甲烷磺酸盐等离子性液体、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙二醇、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等离子交联聚合物、聚乙二醇甲基丙烯酸酯系共聚物等季铵盐、日本特开2001-278985号公报所记载的烯烃系嵌段与亲水性嵌段的共聚物等高分子型的抗静电剂等。

本发明中使用的发泡体的中心线表面粗糙度Ra优选为30μm以下。如果发泡体的表面粗糙度超过30μm,则在构成发泡体与膜的叠层体时,易于在界面进入空气,密合性为降低倾向,因此是不优选的。更优选为25μm以下。

作为本发明中使用的发泡体的制造方法,可以使用一直以来公知的方法。可举出例如,使用热分解型发泡剂,将树脂组合物成型为片状后,对其照射电离性放射线,使树脂交联后,将片加热到发泡剂的分解温度以上,获得发泡体的电子射线交联发泡体的制造方法;同样地将热分解型发泡剂和有机过氧化物与树脂组合物一起成型为片状后,将其进行加热,从而一边使树脂交联一边发泡的化学交联发泡体的制造方法;从挤出机的中途注入超临界状态的二氧化碳气体、氮气、或丁烷气体等,从口模挤出而获得发泡体的挤出发泡体的制造方法等。

也可以优选使用利用下述加工中的单独或组合多个将通过这些方法制作的发泡体进一步进行薄膜化而得的发泡体,所述加工为:沿厚度方向分割而进行薄膜化的切片加工;一边加热一边进行单轴或双轴拉伸的拉伸加工;将加热了的发泡体用辊等夹着的压缩加工等。

本发明中使用的发泡体的平均气泡直径没有特别限定,但从表面变得平滑,制成叠层体时的密合性提高,和柔软性的观点考虑,优选小。如果想要过小,则需要使树脂为高粘度,使生产性显著降低。从这样的观点考虑,发泡体的平均气泡直径优选为20μm~400μm的范围,进一步优选为20μm~200μm的范围。

发泡体的平均气泡直径如下算出。使用扫描型电子显微镜(SEM)(株式会社日立ハイテクノロジーズ制,S-3000N)以50倍的倍率观察发泡体片的截面,使用所得的图像和计测软件测定了气泡直径(直径)。需要说明的是,气泡直径在拍摄到的图像的1.5mm×1.5mm范围内对长度方向(MD)和宽度方向(TD)各方向进行测定,算出各个方向的平均气泡直径,将其平均值设为平均气泡直径。需要说明的是,在10个视场中测定,作为算术平均而求出。

接下来,对本发明的叠层体中使用的膜进行说明。

本发明中使用的膜的厚度在25~250μm的范围。如果低于25μm则除了在实施用于将叠层体调整为最佳宽度的切割加工时等易于产生褶皱以外,在进行冲裁加工时叠层体易于变形等,加工性降低,因此是不优选的。在超过250μm的情况下在经济方面缺乏合理性。膜可以为拉伸膜、未拉伸膜中的任一者,但为了防止叠层体的变形,双轴拉伸膜是最优选的。

本发明中使用的膜的表面电阻率需要为1×1011Ω以上,优选为1×1018Ω以下。如果表面电阻率低于1×1011Ω,则在与发泡体叠层时电位消失,不能与发泡体密合。膜的表面电阻率可以通过构成膜的树脂组合物中抗静电剂的添加量来调整。在添加抗静电剂的情况下,可以使用公知的抗静电剂。

本发明中使用的膜的材质没有特别限制,但为了将叠层体的电位保持在适当范围,和从经济合理性的观点考虑,优选主要由烯烃系树脂构成。作为聚烯烃系树脂,可举出以低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯等为代表的聚乙烯系树脂(这里密度的定义如下所述。超低密度:小于0.910g/cm3,低密度:0.910g/cm3以上且0.940g/cm3以下,高密度:大于0.940g/cm3且为0.965g/cm3以下)、以乙烯作为主成分的共聚物、或以均聚聚丙烯、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物等为代表的聚丙烯系树脂等,此外可以为它们的混合物的任一者。它们之中,从在对叠层体进行加工时,褶皱等不易产生等观点考虑,以刚性高的聚丙烯为主而构成的膜是最优选的。此外,即使由丙烯的均聚物形成,也可以在不损害本发明的目的的范围含有由其它不饱和烃构成的共聚成分等,也可以掺混非单独丙烯的聚合物。作为这样的共聚成分、构成掺混物的单体成分,可举出例如,乙烯、丙烯(被共聚了的掺混物的情况下)、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基戊烯-1、3-甲基丁烯-1、1-己烯、4-甲基戊烯-1、5-乙基己烯-1、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、乙烯基环己烯、苯乙烯、烯丙基苯、环戊烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯等。从耐绝缘击穿特性、刚性方面考虑,关于共聚量或掺混量,如果为共聚量则优选为小于1mol%,如果为掺混量则优选为小于10质量%。

接下来,对本发明的叠层体进行说明。

本发明的叠层体需要上述发泡体与膜不经由粘着剂而直接接合。该直接接合在本发明中通过对发泡体或膜的任一者提供电荷,利用了该电荷的静电密合来实现。因此,在从本发明的叠层体剥离了膜后,在发泡体的膜侧的面不存在粘着剂。

本发明的叠层体可以在实施了切割加工、冲裁加工等各种加工后,组装于电子/电气设备壳体,特别是,可以将从叠层体剥离了膜的状态的发泡体作为具有良好的缓冲性、冲击吸收性的层而组装。作为发泡体的组装形态,采用在发泡体的膜侧的相反面设置粘着层,或在该膜侧的相反面暂时设置微粘着层而进行了与壳体的对位后,剥离微粘着层而设置粘着层,或另外,在发泡体的膜侧的面剥离了膜后设置粘着层等各种形态。然而,如果在发泡体的表面预先存在粘着剂,特别是,如果在剥离了膜后的发泡体的膜侧的面残存粘着剂,则具有产生在与之后涂布的粘着剂的界面进入空气,或外观易于降低等问题的可能性,是不优选的。

此外,发泡体由于密度低因此材质强度弱,如果想要将在发泡体上设置的或残存的粘着层除去,则有时发泡体发生材质破坏。因此,在想要重新设置粘着层前,将已经存在的粘着层除去也是困难的。

另一方面,本发明的叠层体由于不经由粘着剂而发泡体与膜直接接合,因此在剥离了膜后的发泡体的膜侧的面不存在粘着剂,此外,能够在叠层体形态下的被膜支承的发泡体的膜侧的相反面容易地设置适于使用发泡体的用途、部位的粘着层。

一直以来,一般在发泡体的表面设置粘着层的情况下,在膜、脱模纸等基材上涂布包含溶剂和粘着剂的液体,将其用烘箱等进行了干燥后,与发泡体贴合,将膜、脱模纸除去的方法等是已知的。发泡体由于密度低,强度也低,因此在加热状态下易于伸长,因此与在发泡体侧涂布包含粘着剂的溶液相比,在膜、脱模纸上涂布粘着剂使其干燥后贴合的方法能够使生产速度提高,优选使用。在该过程中,如果使用在发泡体的不与粘着剂贴合的面预先不经由粘着剂而直接接合了膜的物质,则也可以防止因为卷绕张力等而发泡体变形。

这样,在本发明中,通过将发泡体与膜制成不经由粘着剂而直接接合了的叠层体,从而进行各种加工变得容易。

在本发明的叠层体中,发泡体与膜的剥离强度在10mN/25mm~100mN/25mm的范围。如果发泡体与膜的剥离强度低于10mN/25mm则在对叠层体进行各种加工的过程中,发泡体与膜剥离,因此是不优选的,如果超过100mN/25mm,则具有在将膜剥离时发泡体变形的可能性,因此是不优选的。更优选为25mN/25mm~100mN/25mm的范围。发泡体与膜的剥离强度能够通过将发泡体、膜的表面电阻率、表面粗糙度、放电量等条件进行最佳化来控制。

需要说明的是,如上所述,本发明中使用的发泡体的表面电阻率优选为1×1010Ω以上,如果本发明中使用的膜的表面电阻率为1×1011Ω以上,但两材料都使用表面电阻率低的物质,则叠层体中的发泡体与膜的密合强度有不落入上述范围的可能性。因此,作为优选的组合的方案,表面电阻率为1×1016~1×1018Ω的发泡体与表面电阻率为1×1011~1×1014Ω的膜的叠层体、表面电阻率为1×1010~1×1015Ω的发泡体与表面电阻率为1×1016~1×1018Ω的膜的叠层体可获得可以实现上述剥离强度范围的适度的密合强度,因此是优选的。

作为本发明的叠层体的电位优选为-30~+30kV的范围。如果电位的绝对值高于±30kV,则电位过高因此周围的环境中的尘埃易于附着,除此以外自放电等易于发生,因此是不优选的。更优选为-15~+15kV的范围,进一步优选为-10~+10kV的范围。

本发明的叠层体优选膜的与发泡体密合的面带电。为了使膜与发泡体通过带电而密合,优选对膜或发泡体的任一者、或两者进行带电处理,但如果想要使发泡体带电而以高电压进行处理,则易于产生针孔等缺点,因此优选使膜的与发泡体密合的面带电。进一步,可以将膜的与发泡体密合的面、不密合的面中的任一者进行带电处理(即使在对不密合的面进行带电处理的情况下,结果与发泡体密合的面也带电),但为了使密合强度高,优选使膜的与发泡体密合的侧的面带电。

在叠层体中,关于哪面带电,可以通过被称为粉象法的将复印机所使用的调色剂进行喷射的方法来确认(静電気ハンドブック(静电手册),1981年发行,静電気学会编,p.373)。所谓粉象法,是使带电了的着色微粒悬浮在带电体的附近,通过静电力使其附着显影的方法。作为粉象法所使用的显影材料,在彩色复印机中一般使用的粉末调色剂是适合的。优选为平均粒径为数μm~数十μm的物质为好。此外作为操作环境,由于粉体的附着力根据周围湿度而变化,因此在40~60%的湿度等固定环境下评价时再现性好。

例如,可以应用以下那样的评价条件。

正带电性调色剂:

颜色:红色

粒径:重均粒径:14.8μm(6μm以下:0.2重量%,25μm以上:1.8重量%)

比荷:-1.2μC/g

负带电性调色剂:

颜色:蓝色

粒径:重均粒径:12.5μm(6μm以下:0.8重量%,20μm以上:1.6重量%)

比荷:-23.1μC/g

需要说明的是,这里所示的调色剂的平均粒径为用COULTER社制MULTISIZERII,使用直径100μm的孔管测定的值。此外关于比荷,是通过吹脱法带电量测定装置(东芝ケミカル社制TB-500型)测定的值。具体而言,将被测定调色剂和铁粉载体(パウダーテック社的TSV-200R)分别以1:19的重量比混合,将通过球磨机搅拌5分钟后的粉体样品仅0.2g加入到上述带电量测定装置的测定单元内,喷吹压力设为0.5kg/cm2,喷吹时间设为60秒,由将网筛使用400目的不锈钢筛而测定的值除以调色剂的重量(0.2g×1/20=0.01g)而得的值求出。

接下来,参照作为优选的方案之一的图1对使用了上述发泡体和膜的、本发明的叠层体的制造方法进行说明。

本发明的叠层体3的制造方法需要依次具有下述工序:带电工序,向片状的发泡体2或膜1的任一者提供电荷而使其带电;密合工序,使发泡体与膜密合。带电工序和密合工序可以与制造发泡体的工序连续进行,也可以在暂时将发泡体卷绕后进行。

作为向发泡体2或膜1的任一者提供电荷而使其带电的带电装置4的带电方法,没有特别限定,可举出例如,(1)使被接地了的平板电极与发泡体2或膜1的一面重合,在发泡体2或膜1的另一个面侧以规定间隔配设与直流的高压电源电连接的针状电极或线电极,通过向针状电极的前端或线电极的表面附近的电场集中而使电晕放电发生,使空气离子化而使其带电的方法;(2)将发泡体2或膜1用一对平板电极夹持,将一个平板电极进行接地并且将另一个平板电极与高压直流电源连接,对发泡体2或膜1施加直流或脉冲状的高电压使其带电的方法,(3)将电子射线、X射线等电离性放射线、紫外线照射到发泡体2或膜1,使附近的空气离子化而使其带电的方法,等等,但作为可以容易地注入电荷的方法,采用(1)的电晕放电处理的方法是最优选的。

在电晕放电处理中,通过以放电距离5~30mm左右施加电压0~±30kV,可以使发泡体2或膜1带电。在使发泡体带电的情况下,如果使施加电压过高则在放电集中时,具有开孔的可能性,因此优选为0~±20kV的范围。

进一步,进行电晕放电处理的面为哪个面都没有限制,但为了提高密合性,更优选使发泡体2或膜1的与另一个材料密合的面带电。进一步,为了均匀地密合直到制品的端部,需要相对于膜1或发泡体2的处理对象物的宽度,使电极的宽度宽。

通过电晕放电进行带电处理时的放电量优选为0.5~100J/m2的范围。如果放电量低于0.5J/m2,则发泡体2与膜1的密合性降低,因此是不优选的,如果超过100J/m2则具有在膜1或发泡体2产生针孔等开孔缺点的可能性,因此是不优选的。更优选为1.0~100J/m2的范围。

需要说明的是,放电量为通过下式计算出的值。其中,用于放电的电极的宽度宽于膜1或发泡体2的宽度。

放电量(J/m2)=电力(W)/{线速度(m/s)×膜或发泡体的宽度(m)}

作为使发泡体2与膜1密合的工序,虽然可以通过在进行了带电处理的发泡体2或膜1上,使另一个材料接触使其静电密合来实现,但为了在密合面不进入空气,优选用图1所示那样的轧辊6a、6b、板等进行压制。特别是,从连续生产性的观点考虑,使用轧辊6a、6b使其密合是最优选的。轧辊6a、6b的材质没有特别限制,可以使用一直以来公知的采用金属-金属的轧辊、采用橡胶-金属的轧辊等。

在本发明中,特别优选在使发泡体2与膜1密合后,具有下述工序:向发泡体2或膜1的外表面提供与发泡体2和膜1的密合面的电荷呈相反极性的电荷,而使密合力增大。例如,在膜1的与发泡体2密合的侧的面,通过图1所示那样的带电装置4施加正电荷进行电晕放电处理并与发泡体2叠层,制成叠层体3后,向发泡体2的外表面通过除电装置5而照射负电荷,从而电荷被中和而可以使作为叠层体3的电位小,并且能够使发泡体2与膜1的密合性提高。需要说明的是,相反极性的电荷的供给在正电荷与负电荷混杂的状态下进行也是优选的方案之一。作为这样地提供相反极性的电荷的手段,没有特别限定,可以举出高压施加式静电除去装置、自放电式静电除去装置、照射软X射线、α射线等电离性放射线的装置等,但采用电晕放电的高压施加式静电除去装置是最优选的。此外,从使发泡体2或膜1效率好地带电的观点考虑,优选在夹着发泡体2或膜1而与带电装置4相对的面具有对电极辊8。通过设置对电极辊8,能够在对电极辊8与带电装置4的放电电极之间形成电场,将因为电晕放电而产生的离子有效率地送到辊上的发泡体2或膜1,能够使带电处理的效率提高。作为这样的对电极辊8的材质,没有特别限定,可以使用金属辊、橡胶辊中的任一者。然而,在橡胶辊的情况下,如果辊带电则处理效率降低,因此优选为具有导电性的橡胶。

此外为了制造本发明的叠层体,优选具备用于使发泡体2和膜1以固定张力、速度进行开卷的开卷机、以及对发泡体2和膜1施加适当张力并防止曲折等的引导辊7、用于将叠层体3切割成目标宽度的剪切刀、剃刀等切割器、用于将叠层体进行卷绕的卷绕机等。

实施例

以下,通过实施例详细地说明本发明。需要说明的是,测定方法和评价方法如以下所示那样。

(1)发泡体的厚度

发泡体的厚度按照ISO1923(1981)“発泡プラスチック及びゴム-線寸法の測定方法(发泡塑料和橡胶-线尺寸的测定方法)”进行了测定。具体而言,使用带有具有10cm2面积的圆形测头的千分表(dial gauge),使切成固定大小的发泡体静置在平坦的台上后以10g的固定压力与发泡体表面接触而测定。

(2)发泡体的表观密度

发泡体的表观密度为按照JIS K6767(1999)“発泡プラスチック-ポリエチレン-試験方法(发泡塑料-聚乙烯-试验方法)”进行了测定/计算的值。测定切成10cm2面积的发泡体的厚度,并且称量该试验片的质量。将通过下式获得的值设为表观密度,单位设为kg/m3

表观密度(kg/m3)={试验片的质量(kg)/试验片面积0.01(m2)/试验片的厚度(m)}

(3)发泡体的交联度

发泡体的交联度的测定如下实施。将发泡体切断为约0.5mm见方,以0.1mg的精度称量约100mg。在140℃的温度的四氢化萘200ml中浸渍3小时后,用100目的不锈钢制金属网进行自然过滤,将金属网上的不溶解成分在120℃下利用热风炉干燥1小时。接着,在加入了硅胶的干燥器内冷却30分钟,精密称量该不溶解成分的质量,按照下式以百分率算出发泡体的凝胶分率。

交联度(%)={不溶解成分的质量(mg)/称量的发泡体的质量(mg)}×100

(4)发泡体的表面粗糙度

发泡体的表面粗糙度通过表面粗糙度测定仪(型号:SE-2300,株式会社小坂研究所制)测定,求出中心线平均粗糙度Ra。其中,关于测定场所,对发泡体的与膜叠层的面进行了测定。关于测定方向,在发泡体片的面内,进行长度方向和相对于长度方向垂直的方向的2方向的测定,测定次数是分别各1次。将这些测定值中最高的值设为发泡体的表面粗糙度。

(5)膜的厚度

膜的厚度使用ソニー·プレシジョン·テクノロジー株式会社制的数字测微计μメイトM-30测定任意10点的厚度,将其平均值设为膜厚度。

(6)发泡体和膜的表面电阻率

表面电阻率使用Advantest社制R8340测定。使用了将发泡体切削为50×50mm,在温度20℃、湿度50%RH环境下放置24小时后,施加电压100V、1分钟后的表面电阻率。设为测定了2次的平均值。

(7)叠层体的剥离强度

关于叠层体的剥离强度,对所制作的叠层体以制品的长度方向(图1的卷绕方向)的长度成为150mm、宽度成为25mm的方式切割而制成试验片。将该试验片的一端连叠层体一起夹入进行固定,仅将叠层体的膜用另一个夹口进行固定,使用オリエンテックコーポレーション社制テンシロンUCT-500,以速度200mm/min、剥离角度180°、剥离距离80mm牵拉膜,实施了剥离试验。所得的剥离强度为剥离距离80mm内的最大剥离强度值,将由2次测定的值求出的平均值设为剥离强度。

(8)叠层体的电位

叠层体的电位使用春日电机株式会社制数字静电电位测定仪KSD-1000进行了测定。从叠层体的膜侧和发泡体侧安放电位计进行测定,将其平均值设为叠层体的电位。

(9)叠层体的特性评价(切割加工性)

对制作的叠层体进行切割加工,对褶皱的有无进行了评价。对与机械式电动机连接,能够以任意速度开卷、卷绕的切割加工机每隔140mm设置剃刀,以加工速度40m/min实施切割加工,同时采取6片宽度140mm的制品。将6片采取的制品的1片都没有褶皱的情况设为合格(〇),将即使1片具有褶皱的情况设为不合格(×)。

在表1、表2中显示使用的发泡体和膜。

[参考例1]

对密度925kg/m3的直链状低密度聚乙烯系树脂100重量份,均匀地混合热分解型发泡剂偶氮二甲酰胺2kg、和酚系抗氧化剂イルガノックス1010 0.2g,供给到挤出机,在树脂温度170℃下一边熔融混炼一边挤出,成型为长片状。接着,向该片照射电子射线,使树脂交联后,连续地投入到设定为235℃的熔融盐浴上,制作出交联发泡体A。所得的发泡体的厚度为0.4mm,密度为250kg/m3

[参考例2]

将参考例1中制作的发泡体用设定为80℃的4根辊沿长度方向进行200%拉伸,接着投入到设定为120℃的拉幅机内,一边将两端用夹具把持一边进行200%拉伸,从而制作出厚度0.1mm、密度300kg/m3的发泡体B。

[参考例3]

在参考例1中,使热分解型发泡剂的添加量为4.5kg,制作出厚度2mm、密度430kg/m3的发泡体。将制作的发泡体利用切片加工机切下了表层0.4mm后,在设定为温度110℃的加热炉内沿长度方向进行拉伸,制作出厚度0.5mm、密度475kg/m3的发泡体C。

[参考例4]

在参考例1中,对聚乙烯系树脂100重量份,添加了十二烷基苯磺酸钠10重量份,除此以外,通过同样的方法制作出发泡体D。

[参考例5]

在参考例1中,对聚乙烯系树脂100重量份,添加了15重量份科琴黑,除此以外,通过同样的方法制作出发泡体E。

[参考例6]

从挤出机料斗投入密度918kg/m3的低密度聚乙烯,从并列了2台单螺杆挤出机的串联挤出机的第1段的中途注入超临界二氧化碳气体,一边用第2段的挤出机冷却一边从圆形模头挤出,用芯棒成型后切开,制作出无交联的发泡体F。

[参考例7]

对乙酸乙烯酯含量14%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100重量份,均匀地混合热分解型发泡剂偶氮二甲酰胺2.7kg、和酚系抗氧化剂イルガノックス1010 0.2g,供给到挤出机,一边在树脂温度150℃下熔融混炼一边挤出,以厚度0.9mm成型为长片状。接着,向该片照射电子射线,使树脂交联后,连续地投入到设定为235℃的熔融盐浴上,制作出交联发泡体G。所得的发泡体的厚度为1.5mm,密度为140kg/m3

关于表2所示的膜,购入市售的双轴拉伸聚丙烯膜而使用。

膜a:东洋纺株式会社制P002(厚度40μm)

膜b:东洋纺株式会社制P2161(厚度40μm)

膜c:东洋纺株式会社制P2161(厚度30μm)

膜d:フ夕厶ラ化学株式会社制PAS-P1M(厚度40μm)

膜e:フ夕厶ラ化学株式会社制PAS-P2(厚度30μm)

膜f:东洋纺株式会社制P2102(厚度20μm)

[表1]

发泡体A 发泡体B 发泡体C 发泡体D 发泡体E 发泡体F 发泡体G
厚度(mm) 0.4 0.1 0.5 0.4 0.4 0.1 1.5
密度(kg/m<sup>3</sup>) 250 300 475 250 300 250 140
表面电阻率(Ω) 2×10<sup>18</sup> 3×10<sup>18</sup> 2×10<sup>18</sup> 2×10<sup>12</sup> 4×10<sup>9</sup> 2×10<sup>18</sup> 3×10<sup>17</sup>
交联度(%) 20 18 18 25 16 0 35
表面粗糙度(μm) 15 12 33 13 16 22 17

[表2]

膜a 膜b 膜c 膜d 膜e 膜f
厚度(μm) 40 40 30 40 30 20
表面电阻率(Ω) 1×10<sup>16</sup> 1×10<sup>12</sup> 1×10<sup>12</sup> 4×10<sup>11</sup> 1×10<sup>10</sup> 1×10<sup>16</sup>

[实施例1]

将制品宽度1m的发泡体A和制品宽度1m的膜b,如图1所示那样,分别放置于开卷机,一边以线速度20m/min的速度进行开卷,一边对膜的与发泡体相接的面侧使用春日电机株式会社制带电装置PST-2005N,以-15kV的电压使电极与膜表面间距离为15mm进行了带电处理。接着导入到轧辊,以0.3MPa的压力进行夹捏从而将发泡体与膜叠层而制成叠层体。然后,在发泡体的表面使用ツ厶コヅヤパソ株式会社制除电器(电源:PowerUnit150,电极ss-50)以4kV除电,使卷绕张力为100mN,将叠层体进行了卷绕。

制作的叠层体的电位为+3.1kV,发泡体与膜的剥离强度为40mN/25mm。接着,实施了该叠层体的切割加工,结果没有伴随发泡体的变形的褶皱、空气的混入等,获得了外观良好的制品。将结果示于表3中。

[实施例2~14、比较例1、2]

在实施例2~14和比较例1、2中,通过与实施例1同样的方法,在表3所示的条件下进行叠层体的制作,实施了所得的叠层体的电位、密合强度的测定、和采用切割加工的评价。

如表3所示那样,在满足本发明中规定的条件的实施例1~14中获得了良好的结果,特别是良好的切割加工性,但在不满足本发明中规定的条件的比较例1、2中得不到良好的结果。

[表3]

产业可利用性

本发明涉及的叠层体能够适用于要求使用特别薄的发泡体的所有用途,特别是可以适合用于设置移动电话等电子/电气设备的缓冲材料、冲击吸收材的情况。

符号的说明

1 膜

2 发泡体

3 叠层体

4 带电装置

5 除电装置

6a、6b 轧辊

7 引导辊

8 对电极辊。

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