JP3160247B2 - 金属包装用フイルム - Google Patents

金属包装用フイルム

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、防錆を必要とする各種
金属製品を包装するための金属包装用フイルムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、金属製品を包装するフイルムとし
て気化性防錆剤を熱可塑性樹脂に添加し、熱溶融押出し
成形したフイルム(特公昭47-4295 号公報、特公昭53-2
449 号公報)、あるいは、フイルムに各種気化性防錆剤
を粘着剤などの他の添加剤とともにコーティングするこ
とにより得られた各種プラスチックフイルム(特公昭58
-24270号公報)が多用され、これらフイルムは防錆紙に
比べ透明で、ヒートシールが容易であるため現在、活用
されている。これら気化性防錆剤の含有されたフイルム
で金属製品を包装した場合、気化作用によって防錆剤が
金属に吸着することにより防錆効果を発揮するのである
が、包装物が高温多湿条件下に置かれた場合、フイルム
と金属製品の接触部分は、毛管現象によって結露しやす
く錆の発生し易い状態になる欠点があった。
【0003】さらに、このような防錆効果の改善を図る
ために、鋼板に有効な気化性防錆剤として知られるジシ
クロヘキシルアンモニウム・ナイトライトを熱可塑性樹
脂に混入して鋼板製品の包装フイルムとして用いること
も知られている(特公昭50-10625号公報)が、これらの
防錆剤は大量の添加を必要とするばかりでなく、気化性
防錆剤は高融点の熱可塑性樹脂と同時に混合熱溶融さ
れ、押出し成形されるが、気化性の高い防錆剤を大量に
使用するので、フイルムの物性を損なう上に、フイルム
製造時、包装時の気化や飛散によって作業環境の著しい
悪化をまねいていた。すなわち、熱可塑性樹脂のフイル
ム成形時の通常押出し温度は150 〜260 ℃であり、気化
性防錆剤の気化や逃散、あるいは高温による分解が起こ
り、気化性防錆剤の有用性の減少ばかりでなく、外観的
にも発泡又は着色等によりフイルムの製品価値を損ねて
いた。
【0004】また、フイルムと金属製品の接触部分の結
露に対処するため、亜硝酸塩、安息香酸塩等の水溶性防
錆剤を使用することも試みられた(特開平 1-210340 号
公報)。しかし、これら水溶性防錆剤は単独では気化性
防錆力はなく、フイルムと金属とが接触しない部分では
防錆効果を全く期待することができなかった。さらに、
先のジシクロヘキシルアンモニウム・ナイトライト等の
気化性防錆剤と亜硝酸塩、安息香酸塩等の水溶性防錆剤
との併用によってフイルムと金属との接触部分及び非接
触部分の両方に防錆効果を発揮させようとする試みもな
された。しかし、この場合には気化性防錆剤と水溶性防
錆剤との間で加水分解反応を生じるので両者を併用して
熱可塑性樹脂に錬り込むと、両者間の加水分解反応によ
って発泡し、成形フィルムの物性を損なうだけでなく気
化損失をともなう欠点があった。さらに上記成分を練り
込んだ熱可塑性樹脂の溶剤溶液あるいは分散液をコーテ
ィングするなどの加熱温度が抵い方法であっても、やは
り保管時あるいは使用時に加水分解反応によって気化性
防錆剤の早期損失があるという問題があり、実用上不十
分であった。
【0005】水溶性防錆剤は、多種の金属の全てで有効
ではなく、鋼に対し有効なジシクロヘキシルアンモニウ
ム・ナイトライトや亜硝酸ソーダ等であっても、アルミ
ニウム、亜鉛等の非鉄金属に対しては逆に錆の発生を促
進する性質があるので、汎用性がなく、金属製品の全て
で有効な防錆剤の開発が求められていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
によって解決できなかった課題、即ち、ほとんどの金属
に対して長期間にわたり防錆効果を維持し、気化性防錆
剤とも加水分解などの相互間の反応がなく優れた防錆効
果を発揮し、しかも包装特性が損なわれないすぐれた金
属包装用フイルムを提供することを課題としたものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、水溶性ガラス
粉末を、少なくとも一種以上の気化性防錆剤とともに熱
可塑性樹脂中に含有させ、フイルムとしたもの、もしく
は前記防錆剤成分を種々の熱可塑性樹脂の溶剤溶液や分
散液として塗布液を調製し、これを熱可塑性樹脂フイル
ムの表面にコーティングして被覆層としたものによって
上記課題を解決した。本発明は、水溶性ガラス粉末の防
錆性を利用したもので、気化性防錆剤を併用することに
より、従来に無い顕著に優れた防錆機能を発現するもの
であり、また、従来法より気化性防錆剤の使用量を低減
できるので、前記の従来法の欠点であった気化性防錆剤
の相互反応や逃散等を低下させ得る。
【0008】本発明の熱可塑性樹脂は、フイルム状に成
形可能な熱可塑性樹脂であればいずれでもよいが、汎用
的には、ポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリプロ
ピレン等のポリオレフイン系樹脂、ポリアミド系樹脂、
エチレン−酢酸ビニルやアクリル酸エステル等の共重合
体樹脂、アイオノマー樹脂等をあげることができる。ま
た、水溶性ガラス粉末は、制御された溶解度、例えば水
に対し1重量%以上の溶解度をもつようにガラスの物理
的、化学的特性を考慮し、組成及び粒径を調整した水溶
性ガラス粉末であり、代表的な組成としてB2O3-SiO2-Na
2O系があるが、好ましくはそれらの粒径 100μm 以下の
粉末、さらに好ましくは粒径60μm 以下の粉末を使用す
る。さらに、水溶性ガラス粉末は、熱可塑性樹脂に対し
て0.01〜20重量%程度添加するが、0.01重量%以下では
十分な防錆効果が発揮されず、逆に熱可塑性樹脂に対し
20重量%をこえた場合、フイルムの外観を損ねるばかり
でなく、フイルムの強度、ヒートシール性の低下をきた
す。
【0009】水溶性ガラス粉末のみを含有するフイルム
でも防錆効果は発揮されるが、特にフイルムと接触して
いない部分の防錆効果をより一層改善するためには、先
の気化性防錆剤を水溶性ガラス粉末と共存させることに
よって気相の防錆効果を向上させることができる。本発
明における気化性防錆剤としては、先のジシクロヘキシ
ルアンモニウム・ナイトライトの外に、ジシクロヘキシ
ルアンモニウム・カプリレート、シクロヘキシルアミン
・カーバメート、シクロヘキシルアミン・ラウレート、
ジイソプロピルアンモニウム・ナイトライト、ニトロナ
フタリンアンモニウム・ナイトライト、安息香酸アンモ
ニウム、シクロヘキシルアミン安息香酸塩、ジシクロヘ
キシルアミンリン酸塩等の単体もしくは複合したものを
使用することができる。
【0010】水溶性ガラス粉末を熱可塑性樹脂中に合有
させる方法として、熱可塑性樹脂のペレット、粉末等に
適当な混練手段、例えば、バンバリーミキサー、ミキシ
ングロールニーダー、二軸混練押出し機等によってコン
パウンド化する方法がある。さらに、気化性防錆剤を併
用添加するために、これらを予め熱可塑性樹脂コンパウ
ンドにブレンドし、インフレーション法またばT一ダイ
キヤスト法などの溶融押出し成形によりフイルムを形成
する。また、基体フイルム表面にコーティングして防錆
効果を発揮せしめる場合は、水溶性ガラス粉末と気化性
防錆剤とを、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体を酢酸
エチル等の溶剤に溶かした溶液に分散させたり、アクリ
ル酸エステル系等の粘着剤を含む水性液中に分散させた
りして、基材フィルムにナイフコーター、ロールドクタ
ーコ−タ−、コンマロールコーター、メイヤーバーコー
ター法で塗布して、乾燥、エ一ジングすればよい。上
記、いずれの使用形態でも、気化性防錆剤との併用によ
って防錆効果の一層の改善を図ることが本発明の特徴で
ある。
【0011】本発明の防錆効果は、包装された金属の表
面に外気の温湿度変化から結露が生じた場合、結露水中
にフイルム表面に析出した水溶性ガラスが溶解し、ガラ
ス質成分が金属表面に選択的に吸着し、極く薄いガラス
の皮膜を形成することによって達成されるものと考えら
れる。そのため結露水中における水溶性ガラスが飽和濃
度に達すると、それ以上の水溶性ガラスは溶解せずにフ
イルム中に残るが、このときの溶解度は水溶性ガラスの
組成比を変えることにより自由に調整することが可能で
ある。本発明では、水溶性ガラスの溶解度は水に対し1
重量%以上であれば、十分目的を達成することができ
る。これらの水溶性ガラス粉末は、少なくとも400 ℃以
下では熱的変化を受けないので、アミン、有機又は無機
の防錆剤と化学的反応を起こさず同一層に混入させるこ
とか可能である。
【0012】以下に本発明の実施例について説明する。
【実施例1】平均粒径60μm に粉砕したガラス粉末の使
用; B2O3 60(モル%)/SiO2 20(同)/Na2O 20(同) の水溶
性ガラス粉末を低密度ポリチレン〔住友化学(株)製、
フローセンG201-SN 、密度=0.922 、MI=6.0 〕に対し
て20重量%添加し、二軸押出機にて混練し、空冷により
冷却後ペレタイザ−を通してマスタバッチペレットを調
製した。同様に乾式法により粉砕された気化性防錆剤と
してジシクロヘキシルアミン安息香酸塩を上記の低密度
ポリエチレンに対して20重量%添加し、二軸押出機にて
混練し、マスタバッチペレットを作成した。上記水溶性
ガラスのマスタバッチ15重量部と気化性防錆剤のマスタ
バッチ13重量部を低密度ポリエチレン〔住友化学(株)
製、F-213P、密度=0.923 、MI=1.5 〕100 重量部に加
え、よくブレンドし、インフレ−ション法により150 ℃
の成形温度で水溶性ガラスが2.6 重量%及び気化性防錆
剤が2.3 重量%を含有する厚み 100μm のフイルムを作
成した。このフイルムの防錆試験及びヒ−トシ−ル強度
試験の結果を表1に示す。
【0013】
【実施例2】平均粒径30μm 以下に粉砕したガラス粉末
の使用; B2O3 60(モル%)/SiO2 22(同)/Na2O 18(同) の
水溶性ガラス粉末及び気化性防錆剤としてジシクロヘキ
シルアンモニウム・ナイトライト粉末をMEK中に攪拌
分散させ、さらにアクリル酸ブチル系粘着剤〔三洋化成
(株)製〕と混合し、溶解させた。次に、上記粘着剤 1
00重量部に対しメラミン樹脂系架橋剤〔日立化成(株)
製〕6 重量部及びリン酸モノブチルエステル架橋促進剤
〔城北化学(株)製〕0.06重量部を添加した。予めイン
フレーション法により成形温度160 ℃で成形した厚み70
μm のポリプロピレン〔三菱油化(株)製、FL 6S 、密
度=0.90、MI=2.3 〕基体フイルムの表面に、上記混合
液をメイヤーバーにてコート層が30μm の厚みになるよ
う塗布し、80℃の熱風で乾燥した。基体フイルムに対し
水溶性ガラス濃度が1.0 重量%、気化性防錆剤が 1.2重
量%含有される厚み 100μm のフイルムを作成した。こ
のフイルムの防錆試験及びヒートシール強度試験の結果
を表1に示す。
【0014】
【比較例】実施例1と同様の方法で気化性防錆剤として
ジシクロヘキシルアミン安息香酸塩のマスタバッチペレ
ットを作成した。低密度ポリエチレン〔住友化学(株)
製、F-213P、密度=0.923 、MI=1.5 〕100重量部に対
し、上記気化性防錆剤マスタバッチ13重量部をよくブレ
ンドし、インフレーション法により、気化性防錆剤が2.
3 重量%になるように、150 ℃の成形温度で厚み100 μ
m のフイルムを作成した。このフイルムの防錆試験及び
ヒートシール強度試験の結果を表1に示す。
【0015】A.〔接触防錆試験〕 各フイルムから60mm×90mmの袋をつくり、ソルベン
トナフサにて超音波洗浄し、風乾した下記〔F〕の鋳鉄
試験片を各袋に入れ密封し、下記〔E〕、又はの
各試験環境下に置いた時の試験片表面の錆発生率を評価
した。この試験法では試験片とフイルムが接触するた
め、その接触部分の防錆効果を評価した。
【0016】B.〔空間防錆試験〕 タテ 100mm×ヨコ 100mm×高さ 150mmの枠組に下
記〔F〕の試験片をナイロン製の釣糸で吊し、作成した
フイルムをガゼットシールしその中へ密封する。この試
料片を下記の試験環境下に14日間(2サイクル/1
日、計28サイクル)置いた後、表面の錆の発錆状態を評
価した。
【0017】C.〔ヒートシール条件〕 シール条件;シール時間各1秒,圧力2.0 kg/cm2 シール温度; 以下のとおり 実施例1 140 ℃ 比較例 140 ℃ 実施例2 160 ℃
【0018】D.〔ヒートシール強度試験〕 東洋テスター社ヒートシール試験材を使用
【0019】E.〔試験環境〕 50℃、90%RH、21日間 50℃、100 %RH、21日間 25℃、70%RH:4時間 25℃→50℃昇温・加湿時間;2時間 50℃、95%RH:4時間 50℃→25℃降温・除湿時間;2時間 (計12時間/1サイクル、計21日間;42サイクル)
【0020】 F.〔試験片〕 鋳鉄 φ30mm× 8mm(JIS G 5501)規定 Fc-25 表面は旋盤加工し使用する。
【0021】G.〔試験結果〕 表1の結果からフイルム中に水溶性ガラスを含有させて
も気相防錆に悪影響を与えず、気化性防錆剤との併用に
よりフイルムと接する金属表面はもとより接触していな
い金属表面の防錆が可能であることがわかった。
【0022】
【表1】 評価基準 ◎:錆無し ○:点錆発生 △:面積の10%未満に錆 ×:面積の10〜50%未満に錆 ××:面積の50%以上に錆
【0023】
【発明の効果】以上に説明したように水溶性ガラス粉末
及び気化性防錆剤を併用して熱可塑性樹脂含有させたフ
イルム又は、水溶性ガラス粉末及び気化性防錆剤を併用
して熱可塑性樹脂含有させた組成物の溶剤溶液又は分散
液を合成樹脂の基体フイルムの表面に塗布した包装フイ
ルムは、金属製品の優れた防錆効果を発揮することがで
き、気化性防錆剤の量も少なくてすむため、低コストで
の金属の防錆も可能になる。よって本発明は、従来の問
題を解決することができ、有用な金属防錆フイルムの提
供は業界に寄与することが極めて大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/18 C08J 7/04 B65D 65/40

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性ガラス粉末と少なくとも一種の気
    化性防錆剤とを含有させた熱可塑性樹脂からなることを
    特徴とする金属包装用フイルム。
  2. 【請求項2】 水溶性ガラス粉末と少なくとも一種の気
    化性防錆剤とを含有させた熱可塑性樹脂の溶剤溶液又は
    分散液を基体フイルムに塗布したことを特徴とする金属
    包装用フイルム。
  3. 【請求項3】 ジシクロヘキシルアンモニウム・ナイト
    ライト、ジシクロヘキシルアンモニウム・カプリレ−
    ト、シクロヘキシルアミン・カ−バメ−ト、シクロヘキ
    シルアミン・ラウレート、ジイソプロピルアンモニウム
    ・ナイトライト、ニトロナフタリンアンモニウム・ナイ
    トライト、安息香酸アンモニウム、シクロヘキシルアミ
    ン安息香酸塩、ジシクロヘキシルアミンリン酸塩の群よ
    り選ばれた少なくとも一種の気化性防錆剤を用いること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の金属包装用フイル
    ム。
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