JP2009179748A - 帯電防止性クリーンフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、各種添加剤がフィルム内部からブリードアウトすることがないクリーンフィルムに、ヒートシール性を低下させることなく帯電防止性能を付与することである。
【解決手段】添加剤が配合されていない直鎖状低密度ポリエチレン９０〜６０重量％と、高分子型帯電防止剤４０〜１０重量％からなることを特徴とする帯電防止性クリーンフィルムであり、好ましくは高分子型帯電防止剤が非イオン系であり、更に好ましくは高分子型帯電防止剤がポリエーテルエステルアミドとポリオレフィンとのブロック共重合体である。
【選択図】なし

Description

本発明は、食品や医薬品、電子・半導体部品等の包装資材として好適に用いられるフィルムであって、フィルム内部から表面へブリードアウトする物質がほとんど存在しないフィルム（以下、クリーンフィルムと称する）で、尚且つ、帯電しにくい、帯電防止性クリーンフィルムに関する。

従来、食品や医薬品、電子・半導体部品等の包装資材として、フィルム内部から表面へ添加剤等がブリードアウトしないクリーンフィルムが求められてきた。フィルムの原料となる熱可塑性樹脂には、樹脂の持つ欠点を補ったり、樹脂に新たな機能を付加したりする目的で様々な添加剤が混入されているが、これらの添加剤はフィルムの表面にブリードアウトすると、更に内容物や空気中に移動し、内容物や空気を汚染する物質となる。その為、従来のクリーンフィルムは、各種添加剤が配合されていない（以下、無添加と称す）高圧ラジカル重合法による低密度ポリエチレン樹脂（以下、ＬＤＰＥと称す）から製造されていた。
また近年、各種添加剤が配合されていない直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（以下、Ｌ−ＬＤＰＥと称す）が開発され、これを用いたクリーンフィルム（例えば、特許文献１〜４）も開示されている。

また、熱可塑性樹脂からなるフィルムは静電気を帯び易く、帯電するとフィルム表面に埃を誘引する。フィルム表面に付着した埃も、上述した添加剤と同様に、内容物や室内の空気中に移動して汚染物質となり得るため、クリーンフィルムに帯電防止機能を付与し、埃の誘引を防止することは熱望されている。更に、クリーンフィルムに帯電防止機能が付与されると、電子・半導体部品を包装する際に、静電気の放電により過電流が流れて内容物を破壊するといった問題も解決することが出来る。しかしながら、未だ良好な帯電防止性を有するクリーンフィルムは提供されていない。これは、一般的に行われている帯電防止方法が、フィルム表面に界面活性剤を存在させて放電することであった為で、該界面活性剤もフィルム表面から内容物や大気中に移動し、汚染物質となり得るのである。

更にまた、近年、高分子型帯電防止剤（特許文献５、６）が開発されてきた。これらの高分子型帯電防止剤は、熱可塑性樹脂中に筋状に分散することによって、電荷漏洩回路となり、静電気が熱可塑性樹脂中に留まることを防止する。該帯電防止剤はフィルム表面に存在する必要がなく、また高分子であるために、樹脂中に分散するとフィルムの表面にブリードアウトすることもない。よって、内容物や室内の空気を汚染することもない。そこで本発明者らは、高分子型帯電防止剤をクリーンフィルムに適用することを検討したが、高分子型帯電防止剤は、従来の帯電防止剤と比較すると、帯電防止性能に劣る為に大量に添加する必要があった。その為、該帯電防止剤が樹脂の熱接着を阻害し、ヒートシール性を悪化させる原因となっていた。

特開２００１−３４１２４９号公報 特開２００１−３４２３０６号公報 特許２００５−１１１６８７号公報 特許２００６−１３７０１０号公報 特開２００１−２７８９８５号公報 特開２００６−２１９６０８号公報

本発明が解決しようとする課題は、各種添加剤がフィルム内部からブリードアウトすることがないクリーンフィルムに、ヒートシール性を低下させることなく帯電防止性能を付与することである。

本発明によると、上記課題を解決するための手段として、
添加剤が配合されていない直鎖状低密度ポリエチレン９０〜６０重量％と、高分子型帯電防止剤４０〜１０重量％からなることを特徴とする帯電防止性クリーンフィルムが提供され、
更には、前記高分子型帯電防止剤が、非イオン系の帯電防止剤であることを特徴とする前記帯電防止性クリーンフィルムが提供され、
更には、前記高分子型帯電防止剤が、ポリエーテルエステルアミドとポリオレフィンとのブロック共重合体であることを特徴とする前記帯電防止性クリーンフィルムが提供される。

本発明の帯電防止性クリーンフィルムは、無添加のＬ−ＬＤＰＥと高分子型の帯電防止剤を用いているので、内容物や空気を汚染する物質がフィルム表面にブリードアウトしない。また帯電防止剤の効果で、フィルム表面に埃が誘引されることが抑制される。よって、本発明のクリーンフィルムを包装資材として用いた場合に、内容物や室内の空気が汚染されない。更に、電子・半導体部品の包装に使用する場合、過電流によって内容物を破壊する恐れも低減できる。更にまた、無添加のＬ−ＬＤＰＥに対する高分子型の帯電防止剤の分散性は良好であるので、本発明の帯電防止性クリーンフィルムは帯電防止剤によるヒートシール性の低下も生じない。
更に、本発明で用いられる高分子型帯電防止剤が、非イオン系であると、帯電防止剤から電離したイオンがフィルム表面に現れる恐れがない。更にまた、本発明で用いられる高分子型帯電防止剤が、ポリエーテルエステルアミドとポリオレフィンとのブロック共重合体であると、帯電防止剤の分散性が更に向上する。

従来クリーンフィルムとしては、無添加ＬＤＰＥ、もしくは、無添加Ｌ−ＬＤＰＥが用いられていたが、ＬＤＰＥは長鎖分岐を有しており、この長鎖分岐が高分子型帯電防止剤の分散を阻害する。そこで、本発明の帯電防止性クリーンフィルムは、無添加Ｌ−ＬＤＰＥを主成分とする。Ｌ−ＬＤＰＥはエチレンと炭素数が３〜１２のαオレフィンの共重合体であり、炭素数の数は、好ましくは４から８の範囲で選択される。これらの共重合成分の具体例としては、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−1、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、デセン−1、ドデセン−１、４−メチル−ペンテン−１、４−メチル−ヘキセン−１等が挙げられる。

尚、通常Ｌ−ＬＤＰＥは長鎖分岐を持たない樹脂であるが、溶融張力を高めて成形時の安定性を向上させる目的で、故意に長鎖分岐を持たせたＬ−ＬＤＰＥも開発されている。しかしながら、このようなＬ−ＬＤＰＥは、長鎖分岐を持たないＬ−ＬＤＰＥと比較すると、高分子型帯電防止剤の分散性が劣る。よって、本発明においては長鎖分岐を持たないＬ−ＬＤＰＥを用いることが好ましい。
更に、長鎖分岐を持たない無添加Ｌ−ＬＤＰＥであっても、密度が高くなると、高分子型帯電防止剤が樹脂の中に混ざりこめずに分離してしまう。よって、本発明においては密度が０．９３５ｇ／ｃｍ^３以下のものを用いる。また、密度が低くなりすぎると得られるフィルムがブロッキングし易くなり、袋にしたときに、袋の口開きが悪くなる。そこで、本発明においては密度が０．９００〜０．９３５ｇ／ｃｍ^３、特に０．９１０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３ものを用いることが好ましい。
また、Ｌ−ＬＤＰＥは大別するとチグラーナッタ系の触媒によって重合されたものと、メタロセン系触媒によって重合されたものがあるが、近年、塩素が含まれていないメタロセン系触媒によるＬ−ＬＤＰＥが開発された。このような触媒による無添加Ｌ−ＬＤＰＥを用いると、フィルム中のハロゲン化物量を低減することができる。

次に、本発明に用いられる高分子型帯電防止剤について述べる。高分子型帯電防止剤は、非イオン系高分子型帯電防止剤、アニオン系高分子型帯電防止剤、カチオン系高分子型帯電防止剤に分類でき、いずれの帯電防止剤も高分子型であるので、帯電防止剤自体がフィルム表面にブリードアウトすることはほとんどない。しかしながら、アニオン系、及びカチオン系は、帯電防止剤から電離したイオンがフィルム表面に出てくる可能性を否定できない。よって、高分子型帯電防止剤の中でも、非イオン系の帯電防止剤が本発明に好適である。中でも、ポリエーテルエステルアミドとポリオレフィンを共重合させた帯電防止剤は、無添加Ｌ−ＬＤＰＥ中に分散性し易く、本発明に特に適している。尚、市場に出回っている高分子型の帯電防止剤の中には、帯電防止性能を向上させる目的で、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の低分子量の帯電防止剤が加えられたものがあるが、低分子量の帯電防止剤はフィルム表面にブリードアウトして可移動物となるので、このような帯電防止剤は本発明には適さない。

無添加Ｌ−ＬＤＰＥと高分子型帯電防止剤の配合割合であるが、本発明においては無添加Ｌ−ＬＤＰＥ：高分子型帯電防止剤＝９０〜６０重量％：４０〜１０重量％とする。高分子方帯電防止剤（Ｂ）が１０重量％を下回ると実用的な帯電防止機能が発揮されず、４０重量％を上回っても帯電防止機能の変化は乏しく、ヒートシール性の低下をもたらすだけである。

次に、無添加Ｌ−ＬＤＰＥと高分子型帯電防止剤から本発明の帯電防止性クリーンフィルムを製造する方法について説明する。まず、ペレット状の無添加Ｌ−ＬＤＰＥと帯電防止剤をブレンドする。ブレンドする方法は特に限定されず、ドライブレンド、メルトブレンド等、公知のブレンド法を用いることができる。そしてブレンドされた組成物をフィルム状に成形する。フィルム化する方法も特に限定されず、例えばインフレーション押出法やＴダイ押出法など、公知の製造方法を採用することができる。

また、本発明の帯電防止性クリーンフィルムは単層のフィルムであってもよいが、他の樹脂組成物からなるフィルム層と積層されてもよい。この場合、本発明の帯電防止性クリーンフィルムと積層される層は、帯電防止剤を含んでいても、いなくてもよい。層を選択して帯電防止剤を添加することによって、帯電防止剤の添加量を抑え、効率よく帯電防止性を発揮させることができる。しかしながら、積層フィルムが内部から添加剤がブリードアウトすることを防止するために、積層される層は無添加Ｌ−ＬＤＰＥもしくは無添加ＬＤＰＥから成ることが好ましい。具体的には
（１）無添加Ｌ−ＬＤＰＥ若しくは無添加ＬＤＰＥのみからなる層と、本発明の帯電防止性クリーンフィルムからなる２層フィルム
（２）両外層が無添加Ｌ−ＬＤＰＥ若しくは無添加ＬＤＰＥのみからなり、芯層が本発明の帯電防止性クリーンフィルムからなる３層フィルム
（３）両外層が本発明の帯電防止性クリーンフィルムからなり、芯層が無添加Ｌ−ＬＤＰＥ若しくは無添加ＬＤＰＥからなる３層フィルム
などを例示することができるがこれに限定されるものではない。尚、本発明の帯電防止性クリーンフィルムを他の樹脂組成物と積層する方法は特に限定されず、インフレーション共押出法やＴダイ共押出法等の共押出法や、各種ラミネート法等、公知の積層方法を用いることができる。

次に、この発明の具体的な実施例について説明する。
表１に示す熱可塑性樹脂（Ａ）と高分子型帯電防止剤（ポリエーテルエステルアミド／ポリオレフィンブロック共重合体で、低分子量の帯電防止剤が添加されていないもの）（Ｂ）をそれぞれ表１に示す配合割合でブレンドし、これをインフレーション押出成形法にて厚さ１００μｍのフィルムにした。
尚、無添加Ｌ−ＬＤＰＥ（１）は塩素が含まれないメタロセン系触媒によって重合された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂で、無添加Ｌ−ＬＤＰＥ（２）は従来のメタロセン触媒によって重合された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂である。
また、比較例１及び比較例２に用いたＬＤＰＥは高圧法による低密度ポリエチレンであり、各種添加剤は加えられていない。

次に、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２で得られたフィルムの表面固有抵抗とヒートシール性を以下の要領で測定した。
［表面固有抵抗］
ＪＩＳ Ｋ ６９１１号に準拠し、フィルム表裏の表面固有抵抗値を測定した。尚、フィルム表面に埃が付着することを防止するためには、表面固有抵抗値が１×１０^１３Ω以下であることが望ましい。
［シール強度］
初めに、テスター産業社製 ヒートシール試験機を用い、フィルムを二枚重ね合わせ、フィルムのＭＤ方向がシール方向となるように、シール幅１０ｍｍ、シール圧１．０ｋｇ／ｃｍ^２、シール時間０．７秒、シールバーの温度は上側を１１０℃にし、下側は表２に示すように変化させ、シールを行う。
その後、ダンベル刃にて資料を幅１０ｍｍに切り取り、オートグラフ（島津製作所製 ＲＯＤＡＣＥＬＬ ＳＢＬ−１００Ｋ−３５０）を用い、チャック間距離８０ｍｍ、引張速度５００ｍ／ｍｉｎでシール強度を測定した。

実施例１、実施例２のフィルムと比較例２のフィルムを比較すると、本発明の帯電防止性クリーンフィルムは、優れた帯電防止性能を有することが分かる。また、実施例１、実施例２のフィルムと比較例１のフィルムを比較すると、本発明の帯電防止性クリーンフィルムは、優れたシール強度を有することが分かる。尚、表中の「剥離」は、シール部分がすぐに剥離してしまい、シール強度を測定することが出来なかったことを意味する。また、シール強度試験後の各試験片は、剥離面に多数の平行の筋が走っていた。このような形状で剥離するのは、帯電防止剤が熱可塑性樹脂の熱接着を部分的に阻害し、阻害された部分からフィルムが引き剥がされた為と考えられる。

次に、実施例１のクリーンフィルムと比較例２のフィルムについて、フィルム表面に付着した不純物の量を測定した。測定方法は、各フィルムから縦２５０ｍｍ横３００ｍｍの袋を製造し、該袋に水を１００ｃｃ入れ、袋を数回振った後、袋内の水を１０ｃｃ取り出し、これをリオン遮蔽式液中微粒子測定器にかけて、液中に存在する異物の大きさ（μｍ）と数（個）を測定した。結果を表３に示す。尚、クリーンフィルムとして使用するには、大きさが１．０μｍ未満の異物が１００００個以下、特に８０００個以下であることが望まれる。

異物の数から、実施例１のフィルムは帯電防止効果によって埃等の吸着が抑えられていることが分かる。

Claims (3)

1. 添加剤が配合されていない直鎖状低密度ポリエチレン９０〜６０重量％と、高分子型帯電防止剤４０〜１０重量％からなることを特徴とする帯電防止性クリーンフィルム。
2. 前記高分子型帯電防止剤が、非イオン系の帯電防止剤であることを特徴とする請求項１記載の帯電防止性クリーンフィルム。
3. 前記高分子型帯電防止剤が、ポリエーテルエステルアミドとポリオレフィンとのブロック共重合体であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の帯電防止性クリーンフィルム。