JP2011195602A - 防錆フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】防錆効果に優れ内容物が外部から視認でき、フィルムからの防錆剤の脱落が少ない防錆フィルムを提供する
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂を含むフィルム中あるいは表面に防錆剤を含む防錆フィルムにおいて、該防錆フィルムのヘーズが２０％以上５０％以下、かつ厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下で、前記防錆剤として亜硝酸塩、アミン系化合物、脂肪酸系化合物、芳香族脂肪酸系化合物の少なくとも１種が含まれていることを特徴とする防錆フィルム。
【選択図】なし
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂を含むフィルム中あるいは表面に防錆剤を含む防錆フィルムにおいて、該防錆フィルムのヘーズが２０％以上５０％以下、かつ厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下で、前記防錆剤として亜硝酸塩、アミン系化合物、脂肪酸系化合物、芳香族脂肪酸系化合物の少なくとも１種が含まれていることを特徴とする防錆フィルム。
【選択図】なし
Description
本発明は、鉄鋼材あるいは銅やアルミニウム、亜鉛メッキなどの非鉄金属からなる素材や部品を保管あるいは輸送中に、その表面が酸化されて錆が発生するのを抑制する防錆フィルムに関するものである。
鉄鋼材あるいは、銅やアルミニウム、亜鉛メッキなどの非鉄金属からなる素材や部品、製品（以下「金属製品」という）を保管、輸送している間に、空気中の酸素と水分によって金属製品の表面の酸化が進み製品としての価値がなくなる場合がある。このような発錆を防ぐために金属製品の表面に防錆油を塗布したり、フィルムで金属製品を包装して気化性防錆剤のタブレットを同封したり、防錆紙や防錆フィルムで包装をしたりしている。これらの中でも防錆フィルムは透明で外部から内容物が視認でき水分の浸入も防げるので金属製品の包装に幅広く使用されている。
このような防錆フィルムとしては亜硝酸塩とアンモニウム化合物あるいは、尿素化合物を各層に含むポリオレフィン樹脂からなることを特徴とする多層防錆フィルムがある（特許文献１）。しかしこの方法では安定した防錆性を有する防錆フィルムを作成することが難しいため、必要以上に防錆成分（亜硝酸ナトリウム、安息香酸アンモニウム、尿素）などを添加する必要がある。
また、水溶性ガラス粉末と、ジシクロヘキシルアミン安息香酸塩などの気化性防錆剤を熱可塑性樹脂に含有させた金属防錆用包装フィルムも提案されている（特許文献２）。しかし防錆性が安定しないという問題とガラス粉末がフィルムから脱落するという問題がある。
さらに特許文献３にはアミン・カルボン酸塩と、芳香族カルボン酸塩を含むポリオレフィン系防錆フィルムが開示され、亜鉛に対しては優れた防錆効果を示すが、他金属に対して防錆性が安定しないという問題がある。
特許文献４には活性酸化亜鉛粉末と塩基性炭酸亜鉛粉末を含む防錆フィルムが開示されている。特許文献４は硫黄含有ガスからの腐食を防ぐフィルムであり、通常の他腐食性ガスからの防錆効果は不十分である。
本発明は、防錆効果に優れ内容物が外部から視認でき防錆剤の脱落の少ない防錆フィルムを提供するものである。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、防錆剤成分のフィルム中の分散度合いを制御することで、防錆効果が発現することを発見し本発明を完成するに至った。
（１）ポリオレフィン系樹脂を含むフィルム中あるいは表面に防錆剤を含む防錆フィルムにおいて、該防錆フィルムのヘーズが２０％以上５０％以下、かつ厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下である防錆フィルム。
（２）前記防錆剤が亜硝酸塩、アミン系化合物、脂肪酸系化合物、芳香族脂肪酸系化合物から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする（１）記載の防錆フィルム。
以下、本発明について詳細に説明する。
（１）ポリオレフィン系樹脂を含むフィルム中あるいは表面に防錆剤を含む防錆フィルムにおいて、該防錆フィルムのヘーズが２０％以上５０％以下、かつ厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下である防錆フィルム。
（２）前記防錆剤が亜硝酸塩、アミン系化合物、脂肪酸系化合物、芳香族脂肪酸系化合物から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする（１）記載の防錆フィルム。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明により、防錆効果に優れ内容物が外部から視認でき防錆剤の脱落の少ない防錆フィルムが得られる。
本発明に使用できるポリオレフィン系樹脂としてはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が好適に用いることができる。
ポリエチレン樹脂としては低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及び直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が好適に使用できる。これらの中でもインフレーション成形性に優れる低密度ポリエチレンが優れる。
ポリプロピレン樹脂としてはホモタイプ、エチレンモノマーとの共重合体品であるランダムタイプのいずれも使用できる。ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂は混合して使用することができる。
ポリエチレン樹脂としては低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及び直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が好適に使用できる。これらの中でもインフレーション成形性に優れる低密度ポリエチレンが優れる。
ポリプロピレン樹脂としてはホモタイプ、エチレンモノマーとの共重合体品であるランダムタイプのいずれも使用できる。ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂は混合して使用することができる。
本発明に使用できる防錆剤としては亜硝酸塩、アミン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、脂肪酸系化合物、芳香族脂肪酸系化合物が挙げられる。
亜硝酸塩としては亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウムなどが挙げられる。亜硝酸ナトリウムが防錆性に優れているため好ましい。
アミン系化合物としてはジジクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モルホリン、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンジイソプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ニトロナフタレンアミンなどが挙げられる。
亜硝酸塩としては亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウムなどが挙げられる。亜硝酸ナトリウムが防錆性に優れているため好ましい。
アミン系化合物としてはジジクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モルホリン、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンジイソプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ニトロナフタレンアミンなどが挙げられる。
脂肪酸系化合物としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などが挙げられる。またコハク酸、アジピン酸、スベリン酸、ブラシル酸などのジカルボン酸も含まれる。
芳香族脂肪酸としては安息香酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、テレフタル酸などが挙げられる。
芳香族脂肪酸としては安息香酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、テレフタル酸などが挙げられる。
これら防錆剤は単体で使用してもかまわないし２種類以上を組合わせた塩や混合物として使用してもかまわない。２種類の塩としては、ジシクロヘキシルアミン・亜硝酸塩、モノエタノールアミン・安息香酸塩、ジシクロヘキシルアミン・安息香酸塩、ジイソプロピルアンモニウム・安息香酸塩、ジイソプロピル・亜硝酸塩、シクロへキシルアミン・安息香酸塩などが挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂に対する防錆剤の配合量は０．３質量％以上、１０質量％以下が好ましく、０．４質量％以上６質量以下が寄り好ましく、０．５質量％以上４質量％以下が最も好ましい。防錆剤が１０質量％を超えると防錆効果が向上しないばかりか防錆剤の脱落が激しくなり好ましくない。また防錆剤の配合量が０．３％未満だと防錆効果が不十分となる。
ポリオレフィン系樹脂に防錆剤を混練する方法は特に限定されないが、一般の混練機が使用できる。混練機としては単軸押出機、二軸押出機、バンバリー式混練機、ロール式混練機、インテンシブミキサーなどが好適に使用できる。混練時の防錆剤の配合量はフィルム成形時の配合量より防錆剤を多く配合してマスターバッチとして作成するのが一般的である。混練時の防錆剤の配合量としては５％以上５０％以下が好ましい。防錆剤が５０％を超えると流動性が低下し好ましくない。また、防錆剤の配合量が５％未満となると流動性がなくなり生産性が低下して好ましくない。
本発明においては防錆剤のフィルム中の分散状態を制御することが防錆性を効率よく発揮するために重要である。防錆剤の分散状態がフィルムのヘーズに反映されるため、ヘーズで表すと２０％以上、５０％以下が好ましく、２５％以上、４５％以下がさらに好ましく、３０％以上、４０％以下が特に好ましい。ヘーズが５０％を超えると透明性が低下し視認性が悪くなったり防錆剤が脱落する原因となる。ヘーズが２０％未満になると防錆性が悪化する。ヘーズを小さくするためには混練回数を増やしたり混練のシェアを大きくすることなどで制御可能である。またヘーズを大きくするためには同様に適度な混練条件を見出すことで制御可能である。
ポリオレフィン系樹脂フィルム中の防錆剤の粒子径は平均で１０μｍ〜１０００μｍが好ましく、３０μｍ〜７００μｍがさらに好ましく５０μｍ〜５００μｍが好ましい。１０μｍ未満になると防錆性が悪化する。１０００μｍを超えるとフィルムから防錆剤が脱落しやすくなる。
本発明の防錆フィルムの厚さは２０μｍ〜１００μｍが好適である。２０μｍ未満になると防錆性が悪化し１００μｍ以上になると防錆効果が向上せず透明性が低下して視認性が悪くなる。
本発明の防錆フィルムの厚さは２０μｍ〜１００μｍが好適である。２０μｍ未満になると防錆性が悪化し１００μｍ以上になると防錆効果が向上せず透明性が低下して視認性が悪くなる。
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
ジシクロヘキシルアンモニウム・亜硝酸塩を２０質量部とポリエチレン樹脂（日本ポリエチレン製、商品名「ノバテックＬＤ ＬＦ１２５Ｅ」、ＭＦＲ：０．４ｇ／ｍｉｎ、密度：０．９２２ｇ／ｃｍ３、融点：１１１℃、以下記載の「ポリエチレン樹脂」は全て本樹脂を使用。）８０質量部を二軸混練機で１パス混練して防錆剤マスターバッチＡを得た 。マスターバッチＡ１５質量部とポリエチレン樹脂を８５質量部をドライブレンドして 、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ２０μｍのフィルムを得た。
ジシクロヘキシルアンモニウム・亜硝酸塩を２０質量部とポリエチレン樹脂（日本ポリエチレン製、商品名「ノバテックＬＤ ＬＦ１２５Ｅ」、ＭＦＲ：０．４ｇ／ｍｉｎ、密度：０．９２２ｇ／ｃｍ３、融点：１１１℃、以下記載の「ポリエチレン樹脂」は全て本樹脂を使用。）８０質量部を二軸混練機で１パス混練して防錆剤マスターバッチＡを得た 。マスターバッチＡ１５質量部とポリエチレン樹脂を８５質量部をドライブレンドして 、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ２０μｍのフィルムを得た。
＜実施例２＞
マスターバッチＡ１０質量部とポリエチレン樹脂を９０質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ３０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ１０質量部とポリエチレン樹脂を９０質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ３０μｍのフィルムを得た。
＜実施例３＞
マスターバッチＡ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
＜実施例４＞
マスターバッチＡ５質量部とポリエチレン樹脂を９５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ６０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ５質量部とポリエチレン樹脂を９５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ６０μｍのフィルムを得た。
＜実施例５＞
マスターバッチＡ３．７５質量部とポリエチレン樹脂を９６．２５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ８０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ３．７５質量部とポリエチレン樹脂を９６．２５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ８０μｍのフィルムを得た。
＜実施例６＞
マスターバッチＡ３質量部とポリエチレン樹脂を９７質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ１００μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ３質量部とポリエチレン樹脂を９７質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ１００μｍのフィルムを得た。
＜実施例７＞
マスターバッチＡをさらに二軸混練機で１パス混練（合計で２パス混練）して防錆剤マスターバッチＢを得た。マスターバッチＢ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡをさらに二軸混練機で１パス混練（合計で２パス混練）して防錆剤マスターバッチＢを得た。マスターバッチＢ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
＜実施例８＞
ジシクロヘキシルアンモニウムとラウリル酸の塩２０質量部とポリエチレン樹脂８０質量部を二軸混練機で１パス混練して防錆剤マスターバッチＣを得た。マスターバッチＣ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
ジシクロヘキシルアンモニウムとラウリル酸の塩２０質量部とポリエチレン樹脂８０質量部を二軸混練機で１パス混練して防錆剤マスターバッチＣを得た。マスターバッチＣ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
＜実施例９＞
１Ｈ− ベンゾトリアゾールと安息香酸アンモニウムを質量比で５０：５０にあらかじめドライブレンドした混合物２０質量部とポリエチレン樹脂８０質量部を二軸混練機で１パス混練して防錆剤マスターバッチＤを得た。マスターバッチＤ７．５質量部とポリエチレン樹脂９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
１Ｈ− ベンゾトリアゾールと安息香酸アンモニウムを質量比で５０：５０にあらかじめドライブレンドした混合物２０質量部とポリエチレン樹脂８０質量部を二軸混練機で１パス混練して防錆剤マスターバッチＤを得た。マスターバッチＤ７．５質量部とポリエチレン樹脂９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
＜比較例１＞
マスターバッチＡ１５質量部とポリエチレン樹脂を８５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ２０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ１５質量部とポリエチレン樹脂を８５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ２０μｍのフィルムを得た。
＜比較例２＞
マスターバッチＡ１０質量部とポリエチレン樹脂を９０質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ３０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ１０質量部とポリエチレン樹脂を９０質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ３０μｍのフィルムを得た。
＜比較例３＞
マスターバッチＡ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
＜比較例４＞
マスターバッチＡ５質量部とポリエチレン樹脂を９５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ６０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ５質量部とポリエチレン樹脂を９５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ６０μｍのフィルムを得た。
＜比較例５＞
マスターバッチＡ３．７５質量部とポリエチレン樹脂を９６．２５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ８０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ３．７５質量部とポリエチレン樹脂を９６．２５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ８０μｍのフィルムを得た。
＜比較例６＞
マスターバッチＡ３質量部とポリエチレン樹脂を９７質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ１００μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＡ３質量部とポリエチレン樹脂を９７質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ１００μｍのフィルムを得た。
＜比較例７＞
マスターバッチＡ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。防錆剤の脱落が激しく製品として使用できない状態だった。
マスターバッチＡ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。防錆剤の脱落が激しく製品として使用できない状態だった。
＜比較例８＞
マスターバッチＣ７．５質量部とポリエチレン樹脂９２．５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し 厚さ４０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＣ７．５質量部とポリエチレン樹脂９２．５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し 厚さ４０μｍのフィルムを得た。
＜比較例９＞
マスターバッチＤ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
マスターバッチＤ７．５質量部とポリエチレン樹脂を９２．５質量部をドライブレンドして、二軸混練機で１パス混練した後、インフレーション押出成形機でフィルムを成形し厚さ４０μｍのフィルムを得た。
実施例、比較例で得た防錆フィルムを以下の方法で評価し、その結果を表１に示す。
［評価方法］
［評価方法］
へーズ（曇価）
ヘーズ値は、（株）村上色彩技術研究所製のヘーズメーターＨＭ−１５０型を用いて測定した。なおヘーズ値はＪＩＳ Ｋ７１３６に従って測定した。
ヘーズ値は、（株）村上色彩技術研究所製のヘーズメーターＨＭ−１５０型を用いて測定した。なおヘーズ値はＪＩＳ Ｋ７１３６に従って測定した。
防錆性
２．０ｍｍ厚さの鋼板（日本テストピース製、６０ｍｍ×８０ｍｍ）をキシレンで洗浄し風乾した後、＃４００紙やすりで両面、エッジを良く磨き、さらにアセトン、キシレン、アセトンで洗浄して風乾した。鋼板を防錆フィルムで包装しヒートシールした。サンプルを以下の温・湿度条件で保管し以下の温・湿度条件を７サイクル繰り返した。
５℃×８０％ＲＨ×３時間→５０℃×９５％ＲＨ×３時間→５℃×８０％ＲＨ×３時間→５０℃×９５％ＲＨ×１５時間
サンプルを包装した防錆フィルムから取り出して錆の状態を目視で観察して評価した。
錆が認められない：◎
僅かに錆がある ：○
錆が数点ある ：△
錆が多数ある：×
２．０ｍｍ厚さの鋼板（日本テストピース製、６０ｍｍ×８０ｍｍ）をキシレンで洗浄し風乾した後、＃４００紙やすりで両面、エッジを良く磨き、さらにアセトン、キシレン、アセトンで洗浄して風乾した。鋼板を防錆フィルムで包装しヒートシールした。サンプルを以下の温・湿度条件で保管し以下の温・湿度条件を７サイクル繰り返した。
５℃×８０％ＲＨ×３時間→５０℃×９５％ＲＨ×３時間→５℃×８０％ＲＨ×３時間→５０℃×９５％ＲＨ×１５時間
サンプルを包装した防錆フィルムから取り出して錆の状態を目視で観察して評価した。
錆が認められない：◎
僅かに錆がある ：○
錆が数点ある ：△
錆が多数ある：×
本発明に係る防錆フィルムは防錆性が良好で内部視認性に優れ防錆剤の脱落がない実用上極めて有用である。
Claims (2)
- ポリオレフィン系樹脂を含むフィルム中あるいは表面に防錆剤を含む防錆フィルムにおいて該防錆フィルムのヘーズが２０％以上５０％以下、かつ厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする防錆フィルム。
- 前記防錆剤として亜硝酸塩、アミン系化合物、脂肪酸系化合物、芳香族脂肪酸系化合物の少なくとも１種が含まれていることを特徴とする請求項１記載の防錆フィルム。
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