説明

非帯電性乾燥剤含有フィルム

【課題】吸湿性に優れ、非帯電性に優れ、かつ含有する多価ヒドロキシ化合物が層からブリードアウトすることなく、成型時に金型を汚すことがない非帯電性乾燥剤含有フィルムを提供することである。
【解決手段】中間層と該中間層の一方又は両側に内層・外層のバリアー層とを有する非帯電性乾燥剤含有フィルムであって、該中間層が多価ヒドロキシ化合物、カリウムアイオノマー及び乾燥剤とを含有することを特徴とする非帯電性乾燥剤含有フィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非帯電性に優れ、かつ吸湿性にも優れた非帯電性乾燥剤含有フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、帯電防止性を容器や包材に付与する場合、帯電防止剤を樹脂に添加して形成していたが、樹脂に低分子系帯電防止剤を練り込むので、帯電防止剤がブリードアウトしてしまう課題があった。また、従来の帯電防止剤は空気中の水分子を利用して帯電防止効果を発揮するため、低湿度の環境下や乾燥剤存在あるいは混練した場合では充分な帯電防止効果が得られないという課題があった。
【0003】
帯電防止剤としてカリウムアイオノマー及び多価ヒドロキシ化合物を用いて樹脂に混練させ、射出成形して非帯電性成型品を得る開示があるが(例えば、特許文献1参照)、本発明者が同様に成形を行ったところ多価ヒドロキシ化合物のグリセリンに起因する白煙が上がり金型汚染が発生し、その後に樹脂が金型に張り付く金型汚れも起こし安定して生産することが困難であった。
【0004】
また、帯電防止剤のカリウムアイオノマーと乾燥剤を含有する層を有する積層体の開示もされている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。しかしながら、低湿度の環境下では空気中の水分子を利用することができず帯電防止効果を発揮することが困難であった。
【特許文献1】特開平10−60186号公報
【特許文献2】特開2002−347850号公報
【特許文献3】特開2005−15568号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、吸湿性に優れ、非帯電性に優れた非帯電性乾燥剤含有フィルムを提供することである。
【0006】
本発明の別の目的は、含有する多価ヒドロキシ化合物が中間層からブリードアウトすることなく、成形時に金型を汚すことがない非帯電性乾燥剤含有フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に従って、中間層と該中間層のいずれか一方又は両側に内層・外層のバリアー層とを有する非帯電性乾燥剤含有フィルムであって、該中間層が多価ヒドロキシ化合物、カリウムアイオノマー及び乾燥剤を含有することを特徴とする非帯電性乾燥剤含有フィルムが提供される。
【発明の効果】
【0008】
上述したように、本発明により、含有する多価ヒドロキシ化合物がブリードアウトすることなく、高い帯電防止効果を維持し、各種成形時に金型汚染や内包する製品等も汚染することがなく、乾燥剤と接触しているにもかかわらず、帯電防止効果を有する非帯電性乾燥剤含有フィルムを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0010】
本発明は、多価ヒドロキシ化合物、カリウムアイオノマー及び乾燥剤を樹脂に混練した樹脂層を中間層に持つ非帯電性乾燥剤含有フィルムにより、ブリードアウトが生じず、帯電防止効果を得るために必要な水酸基の供給を多価ヒドロキシ化合物から受けることが可能となり、充分な帯電防止効果と吸湿性を得られる非帯電性乾燥剤含有フィルムを特徴とする。
【0011】
図1に本発明の非帯電性乾燥剤含有フィルムの概略断面図を示す。本発明の非帯電性乾燥剤含有フィルム1は、多価ヒドロキシ化合物、カリウムアイオノマーと乾燥剤と樹脂を含有する中間層3、中間層の両側にバリアー層となる内層2及び外層4の構造からなる。
【0012】
非帯電性乾燥剤含有フィルムの実施形態としては、更に図2のように内層・外層の外側に基材5となる樹脂層やアルミニウム箔を貼り合わせる形態が挙げられる。
【0013】
本発明で用いる帯電防止剤であるカリウムアイオノマーは、多価ヒドロキシ化合物を併用することによって充分な非帯電性を示すものであることが必須であり、例えば23℃/30%RHにおける表面抵抗率1013Ω以下が好ましく、特に好ましくは1012Ω以下となるようなものである。また、23℃/50%RHにおける電荷減衰時間が2秒以下となるようなものである。本発明では、少量の非帯電性カリウムアイオノマーの使用で充分な非帯電性を付与するために多価ヒドロキシ化合物を併用させることで、帯電防止効果を得るのに必要な水酸基の供給を、空気中の水分子からではなく多価ヒドロキシ化合物から受けることが可能となる。
【0014】
多価ヒドロキシ化合物は、アルコール性水酸基を2個以上有する化合物であり、例えば、各種分子量のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール及びこれらのエチレンオキシド付加物、各種アミンとアルキレンオキシドとの付加物等が挙げられ、特にはグリセリン、ポリエチレングリコール等の2価以上の高沸点アルコールが好ましい。
【0015】
本発明の中間層において、帯電部材である多価ヒドロキシ化合物とカリウムアイオノマーの含有率は10〜30重量%であることが好ましく、特に好ましくは15〜25重量%である。含有率が10重量%未満であると、成形品が十分な帯電防止性能を得ることは困難であり、30重量%超とすると、成形が困難となる。
【0016】
本発明にかかる中間層は、乾燥剤として、吸着速度の速い、物理的に水分を吸着する乾燥剤(以下「物理吸着系乾燥剤」と称す)、一度吸着したら吸着成分の分離することの無い、化学的に水分を吸着する乾燥剤(以下「化学吸着系乾燥剤」と称す)の一方又は両方を使用することができる。特に乾燥剤の水分の吸着速度とその吸着特性から両方を併用することが好ましく、これにより相乗的に除湿効果を高めることができる。
【0017】
物理吸着系と化学吸着系とを併用することで、従来から課題とされていたゼオライトやシリカゲル等の物理吸着系乾燥剤からの水分の脱離も、物理吸着系乾燥剤が吸湿していた水分が隣接している化学吸着系乾燥剤へ徐々に移行し、高温環境下でも脱離することなく保持することが可能になる。
【0018】
物理吸着系乾燥剤は、吸着速度が速く水分を吸着することができる。物理吸着系乾燥剤としては、例えば、ゼオライト、シリカゲル及び活性アルミナ等が挙げられ、特に合成ゼオライトのモレキュラーシーブが好ましい。
【0019】
物理吸着系乾燥剤であるゼオライトは、吸着速度が速いため水分を素速く吸着することができる。ゼオライトであるモレキュラーシーブは、分子の大きさの違いによって物質を分離するのに用いられる多孔質の粒状物質であり、均一な細孔を有する構造であって、細孔の空洞に入る小さな分子を吸着して一種のふるいの作用をする。本発明において吸着口径は0.3nm〜1nmが好ましい。通常、細孔径が0.3nm、0.4nm、0.5nm、1nmのモレキュラーシーブを、それぞれモレキュラーシーブ3A、モレキュラーシーブ4A、モレキュラーシーブ5A、モレキュラーシーブ13Xと称する。本実施形態では、モレキュラーシーブ3A又はモレキュラーシーブ4Aが好適な乾燥剤として用いられる。また、モレキュラーシーブの平均粒子径は、例えば10μm前後のものが用いられる。
【0020】
なお、モレキュラーシーブの吸着特性は、細孔径が関与しており、水分の吸着特性を高めるには、モレキュラーシーブの粉末をより細かくすることで、実質的に表面積を広くし、細孔の数を増やすことで対応することができる。
【0021】
化学吸着系乾燥剤は、上記の物理吸着系乾燥剤に比べると水分の吸着速度は遅いが徐々に吸着し、一度吸着したら吸着成分が分離することが無いため、高温環境下に晒されても水分の脱離がない。化学吸着系乾燥剤としては、例えば、酸化カルシウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、酸化バリウム、五酸化リン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、硫酸銅、塩化亜鉛、硫酸カルシウム及び酸化マグネシウム等が挙げられ、特に酸化カルシウムが好ましい。
【0022】
物理吸着系乾燥剤と化学吸着系乾燥剤との混合比率は、物理吸着系乾燥剤:化学吸着系乾燥剤=99:1〜1:99が好ましく、特には90:10〜40:60が好ましい。比率で物理吸着系乾燥剤が多いのは、物理吸着剤としてモレキュラーシーブ(合成ゼオライト)、化学吸着剤として酸化カルシウムを用いた場合、モレキュラーシーブが自重の約20重量%まで水分を吸着するのに対し、酸化カルシウムが自重の約30重量%までと多いためであり、モレキュラーシーブが吸湿した水分が酸化カルシウムに移行しても高温環境下で脱離することなく保持させることができる。
【0023】
本発明の中間層において、乾燥剤の含有率は5〜70重量%であることが好ましく、特に好ましくは30〜70重量%である。含有率が5重量%未満であると、成形品が十分な乾燥性能を得ることは困難であり、70重量%超とすると、成形が困難となる。
【0024】
中間層の樹脂材料は、高メルトフローレートであり、かつ低融点(低軟化点)、低温ドローダウン性に優れた樹脂であることが好ましい。高メルトフローレート樹脂であれば、乾燥剤を添加することでメルトフローレートが低下しても、ある程度の流れ特性を確保することができる。また、低融点であれば、樹脂が低温で軟化することで、低温押出が可能となり、発泡のおそれを回避できる。低温ドローダウン性に優れた樹脂であれば、乾燥剤を添加したとしても押出成形機による押出成形が容易である。
【0025】
このような観点から中間層の樹脂としては、例えば、LDPE(低密度ポリエチレン)、LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、各種共重合体(コポリマー)として、アイオノマー(例えば、エチレンアクリル酸共重合体の塩)、EAA(エチレンアクリル酸共重合体)、EMAA(エチレンメタクリル酸共重合体)、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)、EEA(エチレンエチレンアクリレート共重合体)、EMA(エチレンメチルアクリレート共重合体)及びEMMA(エチレンメチルメタクリレート共重合体)等が挙げられ、より好ましくはLDPE及びLLDPEが挙げられる。
【0026】
中間層で用いられる多価ヒドロキシ化合物、特にグリセリンを樹脂等に混練させて金型から成形させるために加熱すると、白煙を上げ始め、金型で冷却されて付着する金型汚染が起こり、そのまま成形を行うと樹脂が金型に張り付いたりして金型を汚し、安定して成形を行うことが困難であるため、中間層の樹脂が金型に直接接触しないように片側又は両側に内層・外層を設けることが必須となる。積層体の構造としては、2種3層又は3種3層が好ましい。
【0027】
積層体は、多価ヒドロキシ化合物、カリウムアイオノマー及び乾燥剤と樹脂をインフレーション法、ブロー成形、射出成形又はTダイ法や共押出等の押出成形することによりフィルム又はシート状に形成され、中でもインフレーション法、ブロー成形、射出成形による多層フィルムが好ましく、特にはインフレーション法、ブロー成形は片側に層を設ける場合に、外層を金型側に、内部に中間層を設けて金型に接触しないようにするのに好適である。インフレーション法は、複数の押出し機で溶融した樹脂をチューブ状に押出しし、この中に空気を送って膨らませ、多層フィルムを製造する方法である。
【0028】
外層・内層のバリアー層に用いられる樹脂としては、LDPE(低密度ポリエチレン)、LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン及びポリスチレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリビニルアルコール(PVA)及びエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)等が挙げられる、特にはポリオレフィンが好ましい。
【0029】
外層・内層のバリアー層の外側に設ける基材は、アルミニウム箔、アルミニウム蒸着膜、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素等の無機物薄膜等による層でも構わない。
【0030】
本発明における積層体の膜厚は50μm〜300μmが好ましく、より好ましくは60μm〜200μmである。50μm未満であると中間層が薄くなり十分な乾燥性能は得られ難く、一方300μmを超えると成形が困難である。中間層の膜厚は30μm〜150μmが好ましく、外層・内層はそれぞれ10μm〜100μmが好ましい。
【実施例】
【0031】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0032】
マスターバッチ1(MB1)として、モレキュラーシーブ3Aが50重量部に対して、LDPE(商品名:ペトロセン204、東ソー社製)50重量部を混練してペレット状の粒状樹脂を形成した。
【0033】
マスターバッチ2(MB2)として、カリウムアイオノマー90重量部にグリセリン10重量部を添加して混練してペレット状の粒状樹脂を作製して用いた。
【0034】
マスターバッチ3(MB3)として、カリウムアイオノマー(商品名:ハイミランMK153(グリセリン非含有)、三井デュポンポリケミカル社製)のペレット状の粒状樹脂を用いた。
【0035】
(実施例1)
中間層の樹脂としてマスターバッチ1とマスターバッチ2とを9:1の割合で混合したブレンドAを、外層・内層にLLDPE(商品名:ウルトゼックス15150J、三井化学社製)を用いて多層インフレーション法により2種3層フィルムを作製した。2種3層フィルムの膜厚は、外層/中間層/内層=10μm/60μm/10μmで、総厚80μmである。
【0036】
中間層中の多価ヒドロキシ化合物とカリウムアイオノマーの含有率は10重量%であり、乾燥剤の含有率は45重量%であった。
【0037】
(実施例2)
実施例1において、中間層のマスターバッチ1とマスターバッチ2とを8:2の割合で混合したブレンドBに変更した以外は、同様にしてフィルムを作製した。
【0038】
中間層中の多価ヒドロキシ化合物とカリウムアイオノマーの含有率は20重量%であり、乾燥剤の含有率は40重量%であった。
【0039】
(実施例3)
実施例1において、中間層のマスターバッチ1とマスターバッチ2とを7:3の割合で混合したブレンドCに変更した以外は、同様にしてフィルムを作製した。
【0040】
中間層中の多価ヒドロキシ化合物とカリウムアイオノマーの含有率は30重量%であり、乾燥剤の含有率は35重量%であった。
【0041】
(比較例1)
実施例2において、中間層のマスターバッチ1とマスターバッチ3とを8:2の割合で混合したブレンドDに変更した以外は、同様にしてフィルムを作製した。
【0042】
中間層中には多価ヒドロキシ化合物を含有せず、カリウムアイオノマーの含有率は20重量%であり、乾燥剤の含有率は40重量%であった。
【0043】
(比較例2)
実施例2において、中間層をマスターバッチ1のみに変更した以外は、同様にしてフィルムを作製した。
【0044】
(比較例3)
実施例2において、内層・外層のLLDPE層を形成しないで中間層のみに変更した以外は、同様にして単層フィルムを作製しようとしたが、グリセリンに起因すると思われる白煙が上がり、膜厚が一定せず、安定してフィルム成形が行えなかった。
【0045】
上記の作製方法により得られたフィルムを、帯電性、ブリードアウト、吸湿性能の評価を行った。結果を表1に示す。
【0046】
<帯電性>
フィルムを23℃/50%RHの常温常湿環境下にて、電荷減衰測定装置を用いて、5KVの電荷を与え、0.5KVまで減衰するまでの時間を測定した(Federal Test Method(米国連邦政府試験基準) 4046準拠)。
【0047】
<ブリードアウト>
フィルムを25℃/50%RHの環境下に240時間放置した後に、外層面側を目視で観察した。
【0048】
<吸湿性能>
フィルムを25℃/50%RHの環境下に240時間放置し、吸着フィルムの重量の変化量から吸湿速度と飽和吸湿量を求めた。
【0049】
【表1】

表1の結果から、吸湿性に優れ、非帯電性に優れた非帯電性乾燥剤含有フィルムを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の非帯電性乾燥剤含有フィルムの概略断面図である。
【図2】本発明の別の非帯電性乾燥剤含有フィルムの概略断面図である。
【符号の説明】
【0051】
1 非帯電性乾燥剤含有フィルム
2 外層
3 中間層
4 内層
5 基材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
中間層と該中間層のいずれか一方又は両側に内層・外層のバリアー層とを有する非帯電性乾燥剤含有フィルムであって、
該中間層が多価ヒドロキシ化合物、カリウムアイオノマー及び乾燥剤を含有することを特徴とする非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項2】
前記多価ヒドロキシ化合物がグリセリン、エチレングリコールの2価のアルコール類である請求項1に記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項3】
前記中間層において、前記多価ヒドロキシ化合物とカリウムアイオノマーの含有率が10〜30重量%であり、かつ前記乾燥剤の含有率は5〜70重量%である請求項1又は2に記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項4】
前記中間層と内層・外層のバリアー層が2種2層以上の多層インフレーション法により作製された請求項1〜3のいずれかに記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項5】
前記多層インフレーション法により内層及び外層にポリオレフィンを用いて中間層を挟み込んだ請求項4に記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項6】
前記中間層と内層・外層のバリアー層が2種2層以上の多層ブロー成形法により作製された請求項1〜3のいずれかに記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項7】
前記多層ブロー成形法により内層及び外層にポリオレフィンを用いて中間層を挟み込んだ請求項6に記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項8】
前記中間層と内層・外層のバリアー層が2種2層以上の多層射出成形法により作製された請求項1〜3のいずれかに記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。
【請求項9】
前記多層射出成形法により内層及び外層にポリオレフィンを用いて中間層を挟み込んだ請求項8に記載の非帯電性乾燥剤含有フィルム。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2008−23862(P2008−23862A)
【公開日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−199406(P2006−199406)
【出願日】平成18年7月21日(2006.7.21)
【出願人】(000162113)共同印刷株式会社 (488)
【Fターム(参考)】