JP2008023862A

JP2008023862A - 非帯電性乾燥剤含有フィルム

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Publication number: JP2008023862A
Application number: JP2006199406A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Koizumi; 真一小泉; Tatsuya Ogawa; 達也小川; Saori Takahashi; 抄織高橋; Taiji Fuchita; 泰司渕田
Original assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Current assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: JP4870489B2

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。
特開平１０−６０１８６号公報特開２００２−３４７８５０号公報特開２００５−１５５６８号公報

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。

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。

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。

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。

以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

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。

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。

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。

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１０^１３Ω以下が好ましく、特に好ましくは１０^１２Ω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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

＜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（ＦｅｄｅｒａｌＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄ（米国連邦政府試験基準）４０４６準拠）。

＜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。

＜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。

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。

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。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

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

Claims

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。