JP2010194732A

JP2010194732A - 防錆シートの製造方法及び製造装置

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Publication number: JP2010194732A
Application number: JP2009039142A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kawasaki; 実川▲崎▼; Kiyoshi Sawada; 清志澤田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】防錆フィルムと基材間の接着強度が高く、防錆効果に優れた防錆シートを作製できる製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】防錆フィルム成形部８において１７０℃程度の温度で押出成形した防錆フィルム４を、ラミネート部９に供給される基材２の接着面上に導き、ラミネート部９において、押出直後の防錆フィルム４と基材２とを接着材料３を介して貼り合わせる。防錆フィルム４を押出製膜しながら、インラインでラミネートを行うので、防錆フィルム４の表面に経時で防錆剤がブリードアウトする前に、防錆フィルム４と基材２とを貼り合わせることができる、基材２と防錆フィルム４との間のラミネート強度の低下を防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、金属製品の包装に用いられる防錆シートの製造方法及び製造装置に関する。

金属製品の錆びを防ぐためには、鉱油をベース油として、錆止め添加剤を加えた防錆油が知られている。防錆油は、金属製品に直接塗工して使用するため、金属製品の使用時には、防錆油を除去する必要があり、除去に要する手間が煩雑である。

一方、より簡便に防錆効果を得る方法として、樹脂フィルムに防錆剤を含有させた防錆フィルムで、金属製品を包装する方法がある。ただし、防錆フィルム単体で使用した場合、フィルムに含まれる防錆剤が包装の外方に逃げ出すため、防錆効果を長期間持続させることが困難であり、より長期間の防錆効果を得るためには樹脂フィルムに多量の防錆剤を練り込む必要があり防錆剤の無駄が生じていた。

また、防錆フィルムは金属製品の包装後に熱シールによって封着されるが、防錆フィルムのベース樹脂としてはポリエチレンが用いられる場合には、熱シールが困難で、シール部分にピンホールやエッジ切れが発生しやすく、この結果、包材内部に防錆剤を完全に封入できないことがあった。また、仮にシールがうまくできたとしても、包装時に大気中の水分を包材中に封入してしまうため、防錆剤の効果が切れた時点で金属製品に錆が進行してしまう可能性もある。

そこで、近年では、上記のような単体の防錆フィルムに代えて、防錆フィルムの片面に延伸フィルムを貼り合わせた構成が採用されている。

防錆フィルムと基材との貼り合わせには、防錆フィルムと基材とをドライラミネートする方法（以下、「第１の方法」という）や、基材の片面に防錆剤を添加した樹脂を直接押し出すことによって防錆フィルムを成型する方法（以下、「第２の方法」という）が採用されている。

特開２００７−３０８７２６号公報特開２００２−２２６６３７号公報特開２００７−４４９８４号公報

しかしながら、上記の第１及び第２の方法には次のような問題がある。

防錆フィルムと基材とをドライラミネートにより貼り合わせる第１の方法では、防錆フィルムの成膜後の経時により表面にブリードアウトした防錆剤が接着を阻害し、十分なラミネート強度が得られないという問題がある。

また、基材上に防錆フィルムを直接押出成形する第２の方法では、防錆剤を添加した樹脂を３００℃程度の高温で押し出す必要がある。この温度条件下では、成膜時に防錆剤自体が気化してしまうため、防錆剤の添加量に対して防錆フィルム中の含有量が小さくなり、歩留まりが悪いという問題がある。

それ故に、本発明は、基材と防錆フィルムとを積層した構造の防錆シートを、防錆フィルム及び基材間の接着強度を確保しつつ製造することができる製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、防錆作用を有する物質を含有する防錆シートの製造方法であって、シート状の基材の一方面に接着性材料を塗布する工程と、熱可塑性樹脂と防錆作用を有する物質との混練物から防錆フィルムを押出成形し、成形された防錆フィルムを接着性材料が塗布された基材の一方面側に導く工程と、防錆フィルムの押出成形と並行して、接着性材料を介して基材と防錆フィルムとを一体化させる工程とを備えるものである。

また、本発明は、防錆作用を有する物質を含有する防錆シートの製造装置であって、シート状の基材の一方面に接着性材料を塗布する塗布手段と、熱可塑性樹脂と防錆作用を有する物質との混練物から防錆フィルムを押出成形し、成形された防錆フィルムを接着性材料が塗布された基材の一方面側に導く防錆フィルム成形手段と、防錆フィルムの押出成形と並行して、接着性材料を介して基材と防錆フィルムとを一体化させる貼り合わせ手段とを備えるものである。

本発明によれば、防錆フィルムの成膜直後に基材と一体化されるので、接着強度が高い防錆シートを作製することができる。

防錆シートの使用状態を示す概略断面図図１に示される防錆シートの一部を示す断面図本発明の第１の実施形態に係る防錆シートの製造装置を示す模式図本発明の第２の実施形態に係る防錆シートの製造装置を示す模式図

図１は、防錆シートの使用状態を示す概略断面図であり、図２は、図１に示される防錆シートの一部を示す断面図である。

防錆シート１は、金属製品の錆を防ぐための包材として使用されるシート体であり、シート状の基材２と、接着材料３を介して基材２に貼り合わせされた防錆フィルム４とを備える。防錆シート１の使用時には、図１に示されるように、防錆フィルム４側の面で金属製品５を覆うように包み、周囲を熱シールすることによって封着する。このように包装すると、防錆フィルム４に含まれる防錆成分が金属製品５の表面に付着し防錆効果を発揮する。

基材２は、防錆シート１を包材として使用した際に、包装の外部から内部への水分や酸素の透過と、包装の内部から外部への防錆成分の気散を防止するためのものである。また、基材２の材質を適宜選択することによって、熱シール時の耐熱性を向上させたり、防錆シート１に突き刺し耐性を付与することができる。

基材２は、水分や酸素、防錆成分を透過しない性質（以下、「バリア性」という）を有するものであれば、その材質や構造は特に限定されないが、バリア性の高い材料を用いた方が防錆効果を更に高めることができるのでより好ましい。具体的には、基材２として用いる材料が下記に示す条件の一方または両方を満足すれば、優れた防錆効果が得られる。
水蒸気透過度：１０ｇ／ｍ²／ｄａｙ（４０℃、９０％ＲＨ）以下
酸素透過度：３０ｃｃ／ｍ²／ＭＰａ（４０℃、９０％ＲＨ）以下

基材２は、バリア性を有する材料の単層体でも良いし、バリア性を有する材料と他の材料との積層体でも良い。例えば、基材２として、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＮＹ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の延伸フィルムを利用できる。ここに例示した材料は、突刺し強度及び耐熱性を有するので好適である。また、これらの材料よりなる延伸フィルムをベースフィルムとし、ベースフィルム上に金属や樹脂等を蒸着またはコーティングしたものを基材２して用いても良い。この場合、蒸着やコーティングに用いる材料によって更にバリア性を向上させることもできる。

基材２の厚みは、１０μｍ以上であることが好ましい。基材２の厚みが１０μｍ未満となると、十分な機械的強度が得られなくなる。

防錆フィルム４は、熱可塑性樹脂に防錆剤を混練し、押出し成形したものである。ベースとなる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、例えばポリエチレンが好適である。防錆剤の成分は特に限定されないが、気化性防錆剤が好ましい。また、一般的に利用される亜硝酸ナトリウムを使用しても良い。

接着材料３は、基材２及び防錆フィルム４間の十分な接着強度が得られるものであれば特に限定されないが、後述する製造方法に対応して、接着剤または接着性樹脂を利用できる。前者の例としては、２液硬化型のウレタン系ドライラミネート接着剤があり、後者の例としては、エチレン−メタクリル酸（ＥＭＡＡ）共重合体、エチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）共重合体がある。接着性樹脂を用いる場合は、単独で使用しても良いし、粘着付与剤を添加して使用しても良い。

以下、本発明の各実施形態に係る防錆シートの製造装置及び製造方法を説明する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る防錆シートの製造装置を示す模式図である。

製造装置１３は、基材供給部６と、接着剤塗布部７と、防錆フィルム成型部８と、ラミネート部９と、巻取部１０とを備える。尚、これらの各部の間には、基材２や防錆フィルム４、防錆シート１を搬送するために、図示しない搬送装置が設けられる。

基材供給部６は、ロール状に巻回された基材２を製造装置１３に供給する。接着剤塗布部７は、基材供給部６から引き出された基材２の一方面に接着剤（図示せず）を塗布する。接着剤塗布部７としては、例えばロールコーターを好適に利用できる。

一方、防錆フィルム成形部８は、熱可塑性樹脂と防錆剤とを溶融混練した防錆樹脂をスリット状のダイから押出し、防錆フィルム４を押出成形する。防錆フィルム４の成膜方法としては、ニーラム法を利用できる。ニーラム法では２００℃以下、好ましくは１７０℃程度の温度で防錆フィルム４を成膜できるので、エクストルーダーを用いて成膜する場合（成膜温度は３００℃程度）と比べて、成膜温度を低くすることができる。また、防錆フィルム成形部８は、ラミネート部９に供給される基材２の接着面（接着剤が塗工された面）上に導く。

ラミネート部９は、防錆フィルム成形部８によって押出し成形された直後の防錆フィルム４と、接着剤塗布部７から供給される基材２とを貼り合わせ、接着剤３を介して一体化させる。その後、ラミネート部９によって形成された防錆シート１は、巻取部１０によって巻回される。

以上説明したように、本実施形態に係る防錆シート１の製造方法及び製造装置では、防錆フィルム４を押出成形しながらインラインで基材２とラミネートする。このように、防錆フィルム４の成膜とラミネートとを並行して行えば、防錆フィルム４の表面に防錆成分がブリードアウトする前に防錆フィルム４と基材２とを貼り合わせることができるので、防錆フィルム４と基材２との充分な接着強度が得られる。

また、防錆フィルム４の成形をニーラム法のような成膜温度の低い方法によって行うため、揮発性の高い防錆成分を含有する防錆剤を用いる場合でも、成膜時に防錆成分が揮散することに起因する含有量の低下を抑制できる。したがって、本実施形態に係る製造方法によれば、防錆剤の含有量が多く、防錆効果に優れた防錆シート１を製造できる。また、防錆剤の添加量に対する残存量の割合が向上するので、材料として用いる防錆剤の量を低減し、歩留まりを改善することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る防錆シートの製造装置を示す模式図である。

本実施形態に係る製造方法は、基材２と防錆シート４をラミネートする際に、接着剤ではなく接着性樹脂１５を用いる点と、基材２上にアンカーコートを施す点とにおいて、第１の実施形態に係る製造方法とは相違する。より具体的には、本実施形態に係る製造装置１４では、図３で示した接着剤塗布部７に代えて接着性樹脂押出部１２が設けられ、更にアンカーコート部１１が付加されている。

アンカーコート部１１は、基材供給部６から引き出された基材２の一方面上にアンカーコートを施す。基材２にアンカーコートすることによって、基材２と接着性樹脂材料１５との接着性を向上することができる。ただし、アンカーコートは必ずしも必要ではなく、アンカーコートする工程及びアンカーコート部１１を省略しても良い。

接着性樹脂押出部１２は、原料となる接着性樹脂のペレットを融解させ、融解した接着性樹脂をダイレクトに基材２上に押し出す。

防錆フィルム４の成形及びラミネートは、第１の実施形態と同様に行われる。すなわち、防錆フィルム成形部８は、防錆フィルム４を押出成形して、ラミネート部９に供給される基材２の接着面（接着性樹脂が押し出された面）上に導く。ラミネート部９は、防錆フィルム成形部８によって押出し成形された直後の防錆フィルム４と基材２とを接着性樹脂１５を介して一体化させ、防錆シート１を形成する。

以上説明したように、本実施形態に係る防錆シート１の製造方法及び製造装置によっても、第１の実施形態と同様に、基材２及び防錆フィルム４間の十分な接着強度が得られ、かつ、防錆剤の含有量の多い防錆シート１を製造することができる。これに加えて、本実施形態に係る製造方法及び製造装置では、接着剤に代えて接着性樹脂をラミネートに用いるため、接着性樹脂の材質や配合、厚みを適宜調整することにより、強度や熱シール性等の所望の物性を有する防錆シート１を製造することが可能となる。

以下、本発明を具体的に実施した実施例及び比較例について説明する。

（実施例１）
実施例１の防錆シートは、上記の第１の実施形態に係る製造方法によって作製したものである。

凸版印刷社製「ＧＬフィルム（ＧＬ−ＡＥＹ）」（厚み１５μｍ）に、三井化学ポリウレタン社製ドライラミネート用接着剤「Ａ５１５／５０」を塗布し、ニーラム法により成膜（成膜温度１７０℃）した直後の防錆フィルム（厚み６０μｍ）をドライラミネートした。防錆フィルムの原料には、旭化成社製低密度ポリエチレン樹脂「Ｌ１８５０Ｋ」に、防錆剤（亜硝酸ナトリウム）のマスターバッチを重量比９０：１０で添加したものを使用した。

（実施例２）
実施例２の防錆シートは、上記の第２の実施形態に係る製造方法によって作製したものである。

コロナ処理を施した凸版印刷社製「ＧＬフィルム（ＧＬ−ＡＥＹ）」（厚み１５μｍ）上に、三井デュポンポリケミカル社製接着性樹脂「ＡＮ４２２８」を２０μｍの厚みに押し出し、ニーラム法により成膜（成膜温度１７０℃）した直後の防錆フィルム（厚み６０μｍ）をサンドラミネートした。防錆フィルムの原料には、実施例１と同様に、旭化成社製「低密度ポリエチレン樹脂Ｌ１８５０Ｋ」に、防錆剤（亜硝酸ナトリウム）のマスターバッチを重量比９０：１０で添加したものを使用した。

（比較例１）
比較例１の防錆シートは、事前に用意した防錆フィルムと基材とを貼り合わせて作製したものである。

コロナ処理を施した凸版印刷社製「ＧＬフィルム（ＧＬ−ＡＥＹ）」（厚み１５μｍ）上に、三井デュポンポリケミカル社製接着性樹脂「ＡＮ４２２８」を２０μｍの厚みに押し出し、事前にインフレーション法により成膜した防錆フィルム（厚み６０μｍ）をエクストルーダーによりラミネートした。防錆フィルムの原料には、実施例１と同様に、旭化成社製「低密度ポリエチレン樹脂Ｌ１８５０Ｋ」に、防錆剤（亜硝酸ナトリウム）のマスターバッチを重量比９０：１０で添加したものを使用した。

（比較例２）
比較例２の防錆シートは、凸版印刷社製「ＧＬフィルム（ＧＬ−ＡＥＹ）」（厚み１５μｍ）にアンカーコートを施し、防錆樹脂をダイレクトに押し出して、防錆フィルムを成膜（成膜温度３４０℃）したものである。防錆フィルムの原料には、実施例１と同様に、旭化成社製「低密度ポリエチレン樹脂Ｌ１８５０Ｋ」に、防錆剤（亜硝酸ナトリウム）のマスターバッチを重量比９０：１０で添加したものを使用した。

（比較例３）
比較例３の防錆シートは、インフレーション法により１００μｍ厚みに成膜した防錆フィルム単体である。防錆フィルムの原料には、実施例１と同様に、旭化成社製「低密度ポリエチレン樹脂Ｌ１８５０Ｋ」に、防錆剤（亜硝酸ナトリウム）のマスターバッチを重量比９０：１０で添加したものを使用した。

表１は、実施例１、２及び比較例１〜３に係る防錆シートの構成、防錆効果、防錆剤残留率、基材との接着強度（ラミネート強度）、シール性、耐突き刺し性及び総合評価を評価したものである。各項目の評価方法は以下の通りである。

［防錆効果］
各実施例及び各比較例の防錆シートで袋（縦６０×横６０ｍｍ）を作製し、作製した袋の中に普通鋼（５０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍ）を入れて開放部分を熱シールした。この状態で、３０℃にて半年間放置した後、普通鋼表面の錆発生面積を、「○：０％、△：０％より多く３０％以下、×：３０％より多く５０％以下、××：５０％より多い」で評価した。

［防錆剤残留率］
マスターバッチに混練された防錆剤の量を１００％とし、作製直後の防錆シートに残留する防錆剤の残留割合を、「○：防錆剤残留率が９０％以上、×：防錆剤残留率が９０％未満」で評価した。

［基材との接着強度］
実施例１及び２並びに比較例１及び２の防錆シートを１５ｍｍ巾にカットし、テンシロン万能引張試験機（（株）オリエンテック製）を用いて、測定速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、測定巾１５ｍｍの条件にて測定した基材と防錆フィルムとの剥離強度を、ラミネート強度として評価した。また、接着強度は、「○：５Ｎ以上、×：５Ｎ未満」により評価した。

［シール性］
各実施例及び各比較例の防錆シートを重ね合わせて熱シールし、シール部分を目視観察して、「○：ピンホール・エッジ切れなし、×：ピンホール・エッジ切れ発生」で評価した。尚、シール温度は確実にヒートシールできる温度より３０℃高く設定した。

［耐突刺し性］
上記の防錆効果試験で試作したサンプル（防錆シートの袋に普通鋼を封入したもの）を１０個箱にバラ入れして、振動試験機を用いて、振動加速度０．７５Ｇ、振動数５〜５０Ｈｚ（掃引０．５オクターブ／ｍｉｎ）、上下振動時間１２０分の条件にて振動試験を行い、ピンホールの発生の有無を目視観察し、「○：ピンホール・エッジ切れなし、×：ピンホール・エッジ切れ発生」で評価した。

［総合評価］
上記の各項目の評価に基づき、実施例及び各比較例の防錆シートの総合評価を、「○：上記項目全ての評価が○、×：上記項目の１つ以上の評価が×、××：上記項目の２つ以上の評価が×」で評価した。

比較例１に係る防錆シートは、事前に成膜しておいた防錆フィルムと基材とをラミネートすることで作製したため、防錆剤のブリードアウトにより基材と防錆フィルムとの接着強度が大きく低下した。これに対して、実施例１及び２の防錆シートは、十分な接着強度を示した。したがって、防錆フィルムの成膜直後に基材とラミネートする本発明の方法によって、十分なラミネート強度が得られることが確認された。

また、比較例２に係る防錆シートは、基材上に高温（３４０℃）で防錆フィルムを成膜したものであるため、防錆剤の残留率が大きく低下し、防錆効果の低下を招いた。これに対して、実施例１及び２の防錆シートは、ニーラム法により比較的低温（１７０℃）で防錆フィルムを成膜したものであるため、高い防錆剤の残留率を示した。したがって、比較的低温で防錆フィルムを成膜する本発明の方法によって、防錆剤の減少を抑制し、優れた防錆効果を有する防錆シートを作製できることが確認された。

本発明は、金属製品の錆を防止する包材等に利用できる。

１防錆シート
２基材
３接着材料
４防錆フィルム
５金属製品
６基材供給部
７接着剤塗布部
８防錆フィルム成形部
９ラミネート部
１０巻取部
１１アンカーコート部
１２接着性樹脂押出部
１３製造装置
１４製造装置
１５接着性樹脂

Claims

防錆作用を有する物質を含有する防錆シートの製造方法であって、
シート状の基材の一方面に接着性材料を塗布する工程と、
熱可塑性樹脂と防錆作用を有する物質との混練物から防錆フィルムを押出成形し、成形された防錆フィルムを前記接着性材料が塗布された基材の前記一方面側に導く工程と、
前記防錆フィルムの押出成形と並行して、前記接着性材料を介して前記基材と前記防錆フィルムとを一体化させる工程とを備える、防錆シートの製造方法。
前記塗布する工程では、前記接着性材料として接着剤を用いることを特徴とする、請求項１記載の防錆シートの製造方法。
前記塗布する工程では、接着性樹脂を含有する材料を前記基材の一方面上に押し出すことをことを特徴とする、請求項１記載の防錆シートの製造方法。
防錆作用を有する物質を含有する防錆シートの製造装置であって、
シート状の基材の一方面に接着性材料を塗布する塗布手段と、
熱可塑性樹脂と防錆作用を有する物質との混練物から防錆フィルムを押出成形し、成形された防錆フィルムを前記接着性材料が塗布された基材の前記一方面側に導く防錆フィルム成形手段と、
前記防錆フィルムの押出成形と並行して、前記接着性材料を介して前記基材と前記防錆フィルムとを一体化させる貼り合わせ手段とを備える、防錆シートの製造装置。