JP2011098750A

JP2011098750A - 防錆フィルム

Info

Publication number: JP2011098750A
Application number: JP2009254125A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hirai; 大介平井
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-05-19

Abstract

【課題】防錆効果を発揮するまでの時間が短く、複数の気化性防錆剤を混練する際に、気化性防錆剤の選択の自由度が高い防錆フィルムを提供する。
【解決手段】防錆フィルム１００は、第１の気化性防錆剤１１を含有する樹脂からなる第１の防錆樹脂層２１と、第１の防錆樹脂層２１の一方面（界面３２）に形成され、第２の気化性防錆剤１２を含有する第２の防錆樹脂層２２と、第２の防錆樹脂層２２を挟んで第１の防錆樹脂層２１と反対側であって、第２の防錆樹脂層２２の表面３３上に、接着層３を介して形成されるガスバリア層４とを有する。第１の防錆樹脂層には、表面３１の外部と第２の防錆樹脂層２２とを連結する、複数の通気孔５ａが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属体を包装するために用いられ、防錆効果を発揮する防錆フィルムに関する。

自動車部品等の金属部品やこれを備えた製品（以下、このような金属部品そのもの及び金属部品を含む複合体を総称して、「金属体」という）を防錆するために、防錆フィルムが用いられることがある。この防錆フィルムは、気化性防錆剤をベースとなる樹脂に含有させ、押出等によりフィルム状に成形したものである。

防錆フィルムは、防錆対象となる金属体をそのまま包んだり、袋状にして密封包装したりして用いられる。包装後、時間経過と共に、防錆フィルムの内部から包装体内部に気化性防錆剤が気化し、金属体の表面に気化性防錆剤の皮膜が形成される。この皮膜によって、金属体の表面に酸素や水分が接触することが防止され、防錆効果が発揮される。

特許第３１９７２４８号公報

しかし、金属体の表面に気化性防錆剤の皮膜を形成するには、防錆フィルムの内部から一定量の気化性防錆剤が気化する必要があるため、一定の時間が必要となる。そのため、高温多湿のような環境下においては、防錆効果を発揮するまでの間に金属体に錆が発生する虞がある。

また、例えば鉄や銅のように、異なる種類の金属部位を有する金属体を防錆する場合は、各々の金属に適合した気化性防錆剤が必要となる。そのため、ベース樹脂に対して異なる種類の気化性防錆剤を同時に混練し、異なる金属部位に同時に作用する防錆フィルムが作製される。このとき、気化性防錆剤の組み合わせによっては、混練時に気化性防錆剤同士が化学反応等の相互作用を起こし、例えば防錆効果の持続期間が短くなるなど、気化性防錆剤の防錆効果が減少するという問題がある。

それ故に、本発明では、防錆効果を発揮するまでの時間が短く、複数の気化性防錆剤を混練する際に、気化性防錆剤の選択の自由度が高い防錆フィルムを提供することを目的とする。

本発明は、金属体を包装するための防錆フィルムに関するものである。本発明の防錆フィルムは、第１の気化性防錆剤を含有する樹脂よりなる第１の防錆樹脂層と、第２の気化性防錆剤を含有する樹脂よりなり、第１の防錆樹脂層の一方面に形成される第２の防錆樹脂層とを備える。第１の防錆樹脂層には、その他方面から第２の防錆樹脂層にまで到達する複数の通気孔が形成される。

本発明によると、複数の通気孔を通じて気化性防錆剤の気散を促進させることができる。また、第１及び第２の防錆樹脂層のそれぞれに気化性防錆剤を含有させることで、気化性防錆剤の選択に係る制約を解消できる。

第１の実施形態に係る防錆フィルムの使用状態を示す断面図図１に示す防錆フィルムのＡ部の拡大断面図第２の実施形態に係る防錆フィルムの層構成を示す断面図

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る防錆フィルムの使用状態を示す断面図である。

防錆フィルム１００は、気化性防錆剤を含有する樹脂の積層体であり、その内部に防錆対象の金属体６を封入する袋状の包装体１０として用いられる。包装体１０の開口部は、ヒートシールによって封止されている。防錆フィルム１００の内部の気化性防錆剤が包装体内部に気化し、金属体の表面に成膜されることで防錆効果を発揮する。尚、金属体とは、金属部品そのもの、または、金属部品を含む複合体をいい、少なくとも１種類の金属を含む。

図２は、図１に示す防錆フィルムのＡ部の拡大断面図である。

防錆フィルム１００は、第１の気化性防錆剤１１を含有する樹脂からなる第１の防錆樹脂層２１と、第１の防錆樹脂層２１の一方面（界面３２）上に形成され、第２の気化性防錆剤１２を含有する第２の防錆樹脂層２２と、第２の防錆樹脂層２２を挟んで第１の防錆樹脂層２１と反対側であって、第２の防錆樹脂層２２の表面３３上に、接着層３を介して積層されるガスバリア層４とを有する。防錆フィルム１００は、包装体１０として用いられる時には、第１の防錆樹脂層２１を内側にして金属体６を包む。第１の防錆樹脂層２１は、例えば、銅を防錆するための第１の気化性防錆剤１１を含有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）からなる。第２の防錆樹脂層２２は、例えば、鉄を防錆するための第２の気化性防錆剤１２を含有するＬＤＰＥからなる。ガスバリア層４は、酸素や水蒸気等の気体を遮断する性質（以下「ガスバリア性」という）を有する樹脂層であり、例えばアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロン（ＮＹ）等のガスバリア性フィルムからなる。

尚、銅用の気化性防錆剤には、例えば、ベンゾトリアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−ベンゾチアゾリルチオ酢酸、３−２−ベンゾチアゾリルチオプロピオン酸、２，４，６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−ジブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、ベンゾトリアゾールおよびメチルベンゾトリアゾールのいずれかを用いる。また、鉄用の気化性防錆剤には、例えば、安息香酸ナトリウム、安息香酸アンモニウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸ナトリウム、ジシクロヘキシルアンモニウム・ナイトライト、シクロヘキシルアミンのカルバミン酸塩およびジイソプロピルアミンの亜硝酸塩のいずれかを用いる。

第１の気化性防錆剤１１と第２の気化性防錆剤１２とは異なる防錆樹脂層に含有されるため、それぞれの気化性防錆剤の相互作用に起因する防錆効果の低減（防錆効果持続時間が短くなる等）を避けることができる。これにより、第１の気化性防錆剤１１及び第２の気化性防錆剤１２のそれぞれに用いる気化性防錆剤の選択の自由度が高くなる。

第１の防錆樹脂層２１には、表面３１から第２の防錆樹脂層２２にまで到達する複数の通気孔５ａが形成される。これによって、表面３１の外部（包装体内部）と第２の防錆樹脂層２２とが通気孔５ａで連結される。通気孔５ａは、第２の気化性防錆剤１２が通り抜けるためのものであり、例えばマイクロポーラスからなる。

第１の防錆樹脂層２１に通気孔５ａを設けることにより、第２の防錆樹脂層２２から抜け出した第２の気化性防錆剤１２は通気孔５ａを通り抜け、包装体内部に容易に気化することができる。これによって、第１の防錆樹脂層２１に通気孔５ａを設けない場合に比べて短時間で、第２の気化性防錆剤１２が気化して金属体６の表面に被膜を形成する。

このように、第１の防錆樹脂層２１及び第２の防錆樹脂層２２に各々異なる気化性防錆剤を含有させ、かつ、第１の防錆樹脂層２１に通気孔５ａが設けられているので、本発明にかかる防錆フィルム１００は、種類の異なる気化性防錆剤の防錆効果を損なうことなく、第１及び第２の気化性防錆剤の防錆効果を同時に発現できるという効果を奏する。尚、第１の防錆樹脂層２１及び第２の防錆樹脂層２２に同種類の気化性防錆剤を含有させても良い。この場合、通気孔５ａの効果により、第１の防錆樹脂層２１と第２の防錆樹脂層２２の両方から気化性防錆剤が気化するため、防錆効果の発現がより速くなるという効果を発揮する。

また、防錆フィルム１００にはガスバリア層４が設けられており、第１の気化性防錆剤１１及び第２の気化性防錆剤１２の包装体外部への気化が抑制されるため、防錆効果が持続する期間を長くできる利点を有する。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る防錆フィルムの層構成を示す断面図である。

第２の実施形態に係る防錆フィルム２００は、第１の実施形態に係るものと比べて、層数が異なり、例えば３種類の金属を防錆するために用いられる。以下において、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

防錆フィルム２００は、第２の防錆樹脂層２２を挟んで第１の防錆樹脂層２１と反対側であって、第２の防錆樹脂層２２の表面（界面３４）上（すなわち、第２の防錆樹脂層２２と接着層３との間）に、第３の気化性防錆剤１３を含有する樹脂からなる第３の防錆樹脂層２３を備える。更に、第２の防錆樹脂層２２に、第１の防錆樹脂層２１との界面３２から第３の防錆樹脂層２３に到達する複数の通気孔５ｂが形成されている。第１の防錆樹脂層２１の通気孔５ａと第２の防錆樹脂層２２の通気孔５ｂによって、第２の防錆樹脂層２２及び第３の防錆樹脂層２３が表面３１の外部（包装体内部）と連通する。また、第１の気化性防錆剤１１、第２の気化性防錆剤１２及び第３の気化性防錆剤１３は、各々異なる種類の気化性防錆剤であり、異なる金属に対して防錆効果を発揮する。

第１の実施形態と同様に、第２の気化性防錆剤１２は、第１の防錆樹脂層２１に形成される通気孔５ａを通り抜けることにより、包装体内部に容易に気化することができる。更に、第３の防錆樹脂層２３から抜け出た第３の気化性防錆剤１３は、第２の防錆樹脂層２２に設けられる通気孔５ｂ及び第１の防錆樹脂層２１に設けられる通気孔５ａを通り抜けることにより、包装体内部に容易に気化することができる。

このように、防錆フィルム２００は、３層の防錆樹脂層を備えているが、第１の防錆樹脂層２１及び第２の防錆樹脂層２２に通気孔５ａ及び５ｂを形成することで、３層の防錆樹脂層が含有する全ての気化性防錆剤が、包装体内部に気化することができる。これにより、３種類の異なる金属に対して、同時に防錆効果を発揮することが可能となる。

尚、第１及び第２の実施形態では、防錆樹脂層は２又は３層形成されるが、防錆樹脂層の数は特にこれらに限定されない。例えば、第１の気化性防錆剤を含む樹脂からなる第１の防錆樹脂層、第２の気化性防錆剤を含む樹脂からなる第２の防錆樹脂層、第３の気化性防錆剤を含む樹脂からなる第３の防錆樹脂層、及び第４の気化性防錆剤を含む樹脂からなる第４の防錆樹脂層を積層し、第１〜３の防錆樹脂層に通気孔を設けても良い。第１〜４の防錆樹脂層は各々異なる種類の気化性防錆剤を含有する構成であっても良いし、少なくとも２つの防錆樹脂層が同種類の気化性防錆剤を含有しても良い。前者の場合は、第１の実施形態と同様に複数種類の防錆剤が同時に効果を発揮することができ、後者の場合は、同種類の気化性防錆剤を複数の層に混練することにより防錆効果の発現をより速くできるという効果が得られる。

また、第１及び第２の実施形態では、通気孔は、例えば第１の防錆樹脂層を貫通し、第２の防錆樹脂層との界面に到達するように形成されているが、通気孔の形成深さは、特にこのような形態に限定されない。例えば、通気孔は、第１の防錆樹脂層を貫通し、第２の防錆樹脂層の一部にまで到達するように形成しても良い。更に、防錆樹脂層が３層以上である場合は、第２の防錆樹脂層を貫通し、第３の防錆樹脂層の一部に到達するように形成しても良い。

更に、第１及び第２の実施形態では、通気孔はマイクロポーラスからなるが、これに限定されず、例えば、微細な突起や針で型押し加工することによって形成した貫通穴として形成しても良い。

更に、第１及び第２の実施形態では、各々の防錆樹脂層は異なる種類の気化性防錆剤を含有するが、特にこれに限定されない。例えば、全ての防錆樹脂層が同じ種類の気化性防錆剤を含有しても良い。これにより、全ての防錆樹脂層から同種類の気化性防錆剤が気化するため、防錆効果がより速くなる効果を発揮する。

更に、第１及び第２の実施形態では、ガスバリア層が設けられているが、ガスバリア層を設けなくても本願発明の効果を発揮することは可能である。但し、その際は、気化性防錆剤の包装体外部への気化について注意が必要である。

以下、本発明を具体的に実施した実施例について説明する。

（実施例１）
実施例１に係る防錆フィルムは、図２に示した積層体に対応する。第１の気化性防錆剤１１として銅用の気化性防錆剤であるベンゾトリアゾールを低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）に混練した第１の防錆樹脂層２１と、第２の気化性防錆剤１２として鉄用の気化性防錆剤である安息香酸ナトリウムをＬＤＰＥに混練した第２の防錆樹脂層２２とをインフレーション成膜法にて、各々厚み４０μｍにて共押出すると共に、インラインにて、第１の防錆樹脂層に深さ４０〜５０μｍのマイクロポーラス加工を施した。更に、第２の防錆樹脂層の表面に接着剤を介して、ガスバリア層４としてアルミナ蒸着ＰＥＴをドライラミネートし、実施例１に係る防錆フィルムを得た。

（実施例２）
実施例２に係る防錆フィルムは、図２に示した積層体から接着層及びガスバリア層を除いたものである。第１の気化性防錆剤として銅用の気化性防錆剤であるベンゾトリアゾールをＬＤＰＥに混練した第１の防錆樹脂層と、第２の気化性防錆剤として鉄用の気化性防錆剤である安息香酸ナトリウムをＬＤＰＥに混練した第２の防錆樹脂層とをインフレーション成膜法にて、各々厚み４０μｍに押出すると共に、インラインにて、第１の防錆樹脂層に深さ４０〜５０μｍのマイクロポーラス加工を施して、実施例２に係る防錆フィルムを得た。

（比較例１）
比較例１に係る防錆フィルムは、実施例１と同じ積層構造を有するが、マイクロポーラス加工を施していないものである。第１の気化性防錆剤として銅用の気化性防錆剤であるベンゾトリアゾールをＬＤＰＥに混練した第１の防錆樹脂層と、第２の気化性防錆剤として鉄用の気化性防錆剤である安息香酸ナトリウムをＬＤＰＥに混練した第２の防錆樹脂層とをインフレーション成膜法にて、各々厚み４０μｍにて共押出しした。更に、第２の防錆樹脂層の表面に接着剤を介して、ガスバリア層としてアルミナ蒸着ＰＥＴをドライラミネートし、比較例１に係る防錆フィルムを得た。

（比較例２）
比較例２に係る防錆フィルムは、実施例２と同じ積層構造を有するが、マイクロポーラス加工を施していないものである。第１の気化性防錆剤として銅用の気化性防錆剤であるベンゾトリアゾールをＬＤＰＥに混練した第１の防錆樹脂層と、第２の気化性防錆剤として鉄用の気化性防錆剤である安息香酸ナトリウムをＬＤＰＥに混練した第２の防錆樹脂層とをインフレーション成膜法にて、各々厚み４０μｍにて共押出しし、比較例２に係る防錆フィルムを得た。

（比較例３）
比較例３に係る防錆フィルムは、単一の樹脂層に２種類の防錆樹脂を混練したものである。第１の気化性防錆剤として銅用の気化性防錆剤であるベンゾトリアゾールと、第２の気化性防錆剤として鉄用の気化性防錆剤である安息香酸ナトリウムとをＬＤＰＥに混練した単一の防錆樹脂層をインフレーション成膜法にて、厚み８０μｍに押出し成形した。更に、防錆樹脂層の一方面に接着剤を介して、ガスバリア層としてアルミナ蒸着ＰＥＴをドライラミネートし、比較例３に係る防錆フィルムを得た。

（比較例４）
比較例４に係る防錆フィルムは、比較例３と同様に、単一の樹脂層に２種類の防錆樹脂を混練したものであって、ガスバリアフィルムを省略したものである。第１の気化性防錆剤として銅用の気化性防錆剤であるベンゾトリアゾールと、第２の気化性防錆剤として鉄用の気化性防錆剤である安息香酸ナトリウムとをＬＤＰＥに混練した単一の防錆樹脂層をインフレーション成膜法にて、厚み８０μｍに押出し成形し、比較例４に係る防錆フィルムを得た。

実施例１、２及び比較例１〜４に係る防錆フィルムを用いて、各々、３００×３００（シール幅１０ｍｍ）の袋を作製した。この際、実施例１、２及び比較例１、２に係る防錆フィルムは、第１の防錆樹脂層が内側となるように袋に加工した。また、比較例３、４に係る防錆フィルムは、防錆樹脂層が内側となるように袋に加工した。そして、１００×１００×厚み１．５ｍｍの鉄製及び銅製のプレートを、作製した袋に入れて密封し、評価用のサンプルとした。各サンプルを用いて以下の評価試験を行った。

[防錆皮膜生成時間]
各サンプルを、３０℃の環境下で０．５時間、１．０時間、１．５時間及び２．０時間放置した。その後、プレートを袋から取り出し、各プレートの表面に５％濃度の塩化ナトリウム溶液を３滴滴下し、鉄プレートについては４時間、銅プレートについては１２時間放置した。そして、プレート表面の錆発生の有無について目視観察を行い、[○：錆発生なし、×：錆発生有り]で評価した。得られた結果は表１の通りである。

[防錆効果持続性]
各サンプルを、３０℃、湿度６５％の環境下で半年、１年、２年及び３年に渡り放置した。その後、各プレートを袋から取り出し、プレート表面の錆発生の有無について目視観察を行い、[○：錆発生なし、×：錆発生有り]で評価した。得られた結果は表２の通りである。

表１を参照して、まず、実施例１及び２と比較例１及び２を比較すると、ポーラス加工を施した場合、最表面の防錆樹脂層に含有される銅用の気化性防錆剤の成膜速度を低下させることなく、内側の鉄用の気化性防錆剤の成膜速度を向上させることができた。これにより、通気孔（マイクロポーラス）を設けることによるフィルム内部の防錆剤の揮散促進効果が確認された。また、実施例１及び２と比較例３及び４を比較すると、単一層に２種類の防錆剤を混練する場合と比べて、２層に分けて２種類の防錆剤を混練した方が、両方の防錆剤の効果発現が早まることが確認された。これは、比較例３及び４では、混練時の異なる種類の防錆樹脂層同士の相互作用で有効な防錆剤が減少して、金属体表面への成膜速度が低下するのに対し、実施例１及び２では、防錆剤同士の相互作用が発生せず、有効に作用する防錆剤含量が相対的に多くなるからと考えられる。

表２を参照して、実施例１と実施例２とを比較すると、バリアフィルムを設けることにより、防錆効果が持続する期間が長くなることが確認された。また、実施例１及び２と比較例３及び４を比較すると、単一層に２種類の防錆剤を混練する場合と比べて、２層に分けて２種類の防錆剤を混練した方が、両方の防錆効果の持続時間が長くなることが確認された。これは、比較例３及び４では、混練時の異なる種類の防錆樹脂層同士の相互作用で有効な防錆剤が減少するのに対し、実施例１及び２では、防錆剤同士の相互作用が発生せず、有効な防錆剤含量が低下しないためと考えられる。

本発明は、金属部品等の包装材料として利用できる。

１０包装体
４ガスバリア層
５ａ、５ｂ通気孔
１０包装体
１１第１の気化性防錆剤
１２第２の気化性防錆剤
１３第３の気化性防錆剤
２１第１の防錆樹脂層
２２第２の防錆樹脂層
２３第３の防錆樹脂層
３１、３３表面
３２、３４界面
１００、２００防錆フィルム

Claims

金属体を包装するための防錆フィルムであって、
第１の気化性防錆剤を含有する樹脂よりなる第１の防錆樹脂層と、
第２の気化性防錆剤を含有する樹脂よりなり、前記第１の防錆樹脂層の一方面に形成される第２の防錆樹脂層とを備え、
前記第１の防錆樹脂層には、その他方面から前記第２の防錆樹脂層にまで到達する複数の通気孔が形成される、防錆フィルム。
前記第１の気化性防錆剤及び前記第２の気化性防錆剤は異なる種類の防錆剤である、請求項１に記載の防錆フィルム。
第３の気化性防錆剤を含有する樹脂よりなり、前記第２の防錆樹脂層を挟んで前記第１の防錆樹脂層と反対側であって、前記第２の防錆樹脂層の表面上に形成される第３の防錆樹脂層を更に備え、
前記第２の防錆樹脂層には、前記第１の防錆樹脂層との界面から前記第３の防錆樹脂層に到達する通気孔が形成される、請求項１に記載の防錆フィルム。
前記第１の気化性防錆剤、前記第２の気化性防錆剤、前記第３の気化性防錆剤は各々異なる種類の防錆剤である、請求項３に記載の防錆フィルム。
前記通気孔は、マイクロポーラスよりなる、請求項１〜４のいずれかに記載の防錆フィルム。
前記第２の防錆樹脂層を挟んで前記第１の防錆樹脂層と反対側であって、前記第２の防錆樹脂層の上層に形成され、ガスバリア性を有する樹脂からなるガスバリア層を更に備える、請求項１〜５のいずれかに記載の防錆フィルム。