JP4429717B2

JP4429717B2 - フィルム材

Info

Publication number: JP4429717B2
Application number: JP2003432772A
Authority: JP
Inventors: 利也亀井; 幸保板谷
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005187717A

Description

本発明はフィルム材に関し、更に詳しくは食品包装材、農業資材、電子部品包装材等に用いられるフィルム材であって、摩擦帯電や剥離帯電による静電気障害がなく、同時に優れた平滑性を有する単層又は積層のフィルム材に関する。

従来、前記のようなフィルム材として、かかるフィルム材に制電性や平滑性を持たせるため、少なくとも一つの表層を、ポリオレフィン系樹脂にグリセリド、グリセリン誘導体の脂肪酸エステル、多価アルコールと脂肪酸とのエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸エステル、ヒドロキシアルキル置換脂肪族アミン、ヒドロキシアルキル置換脂肪酸アミド、ベタイン化合物、ベタイン化合物のエチレンオキサイド付加物、第４級アンモニウム塩等を含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成したものが知られている（例えば特許文献１〜５参照）。

ところが、かかる従来のフィルム材には、摩擦帯電や剥離帯電による静電気障害及び平滑性を充分に且つ持続して改善することができないという問題がある。
特開昭６３−１７３６４０号公報特開平７−２５１４５５号公報特開平１０−８０９８５号公報特開平１１−１１５１２４号公報特開平１１−２４０１１５号公報

本発明が解決しようとする課題は、摩擦帯電や剥離帯電による静電気障害及び平滑性を充分に且つ持続して改善したフィルム材を提供する処にある。

しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、少なくとも一つの表層を、ポリオレフィン系樹脂に特定の３成分を特定の割合で含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るものが正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、単層又は積層のフィルム材において、少なくとも一つの表層を、ポリオレフィン系樹脂に下記のＡ成分を０．０２〜１重量％、Ｂ成分を０．０２〜１重量％及びＣ成分を０．０２〜０．５重量％となるよう、またこれらを合計で０．１１〜２．５重量％となるよう含有させ、且つＡ成分／Ｂ成分＝５０／５０〜８０／２０（重量比）の割合となるよう、またＣ成分／（Ａ成分＋Ｂ成分）＝１０／１００〜２００／１００（重量比）の割合となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成ることを特徴とするフィルム材に係る。

Ａ成分：４〜６価のポリオールと炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸との部分エステル

Ｂ成分：アルキル基の炭素数１２〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩

Ｃ成分：アシル基の炭素数１２〜２２の脂肪族第１アミド

本発明に係るフィルム材は、単層又は積層のフィルム材であって、少なくとも一つの表層をポリオレフィン系樹脂に前記のような特定の３成分を特定の割合となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るものである。したがって、それが一つの表層からなる単層のフィルム材である場合、この表層はかかるポリオレフィン系樹脂組成物で形成されており、またそれが二つの表層を有する２層以上の積層のフィルム材である場合、片側又は両側の表層はかかるポリオレフィン系樹脂組成物で形成されている。

表層を形成するポリオレフィン系樹脂組成物に用いるポリオレフィン系樹脂としては、１）エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチルペンテン−１、１−オクテン等の炭素数２〜８のα−オレフィンから選ばれる一つから得られる、ポリエチレン、ポリプロピレン等のα−オレフィン単独重合体、２）前記のような炭素数２〜８のα−オレフィンから選ばれる二つ以上から得られる、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−（１−ブテン）共重合体、エチレン−（１−ヘキセン）共重合体等のα−オレフィン共重合体、３）エチレンと酢酸ビニルとから得られる共重合体等が挙げられるが、なかでも前記１）のα−オレフィン単独重合体、前記２）のα−オレフィン共重合体が好ましい。また前記２）のα−オレフィン共重合体としては、エチレンと炭素数４〜８のα−オレフィンとの共重合体であって、全構成単位中に炭素数４〜８のα−オレフィンから形成された構成単位を３．５〜５０重量％有するものがより好ましい。かかるα−オレフィン共重合体は、いずれも公知の高活性チーグラー触媒、メタロセン触媒等の均一系触媒を用い、気相法、溶液重合法等によって得られるが、密度が０．８６〜０．９４ｇ／cm^３、ＭＦＲが０．０１〜２０ｇ／１０分であるものが特に好ましい。以上例示したポリオレフィン系樹脂は、二つ以上のポリオレフィン系樹脂を混合して用いることもできる。

表層を形成するポリオレフィン系樹脂組成物に用いるＡ成分は、４〜６価のポリオールと炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸との部分エステルである。

Ａ成分の部分エステルにおいて、原料となる４〜６価のポリオールとしては、１）ペンタエリスリトール、グルコース、ソルビタン、ジグリセリン、エチレングリコールジグリセリルエーテル等の４価のポリオール、２）トリグリセリン、トリメチロールプロパンジグリセリルエーテル等の５価のポリオール、３）ソルビトール、テトラグリセリン、ジペンタエリスリトール等の６価のポリオールが挙げられる。また他の原料となる炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸としては、ドデカン酸、テトラデカン酸、オクタデカン酸、テトラデセン酸、オクタデセン酸、イソオクタデカン酸、１２−ヒドロキシオクタデカン酸等が挙げられる。Ａ成分としての部分エステルは、以上説明した４〜６価のポリオールと炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸との適宜の組合わせから得られるものである。かかる部分エステルとしては、ジグリセリン＝モノステアラート、ジグリセリン＝モノラウラート、ソルビタン＝モノステアラート、トリグリセリン＝モノラウラート等が挙げられる。

表層を形成するポリオレフィン系樹脂組成物に用いるＢ成分は、アルキル基の炭素数１２〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩である。

Ｂ成分のアルキル基の炭素数１２〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩としては、ドデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸ナトリウム、ペンタデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸リチウム、ヘキサデシルスルホン酸リチウム、オクタデシルスルホン酸リチウム等が挙げられる。

表層を形成するポリオレフィン系樹脂組成物に用いるＣ成分は、アシル基の炭素数１２〜１８の脂肪族第１アミドである。

Ｃ成分のアシル基の炭素数１２〜１８の脂肪族第１アミドとしては、ドデカンアミド、トリデカンアミド、テトラデカンアミド、ペンタデカンアミド、ヘキサデカンアミド、ヘプタデカンアミド、オクタデカンアミド等が挙げられる。

本発明に係るフィルム材は、単層又は積層のフィルム材であって、少なくとも一つの表層を、ポリオレフィン系樹脂に以上説明したようなＡ成分を０．０２〜１重量％、Ｂ成分を０．０２〜１重量％及びＣ成分を０．０２〜０．５重量％となるよう、またこれらを合計で０．１１〜２．５重量％となるよう含有させ、且つＡ成分／Ｂ成分＝５０／５０〜８０／２０（重量比）の割合となるよう、またＣ成分／（Ａ成分＋Ｂ成分）＝１０／１００〜２００／１００（重量比）の割合となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成したものである。

本発明に係るフィルム材において、表層を形成するポリオレフィン系樹脂組成物には、以上説明したようなＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分以外に、合目的的に他の剤を含有させることができる。かかる他の剤としては、熱安定剤、酸化防止剤、中和剤、滑剤、耐候剤、紫外線吸収剤、アンチブロッキング剤等が挙げられるが、これらの他の剤の含有量は可及的に少量とするのが好ましい。

本発明に係るフィルム材は、インフレーション成形やＴダイ成形により得ることができる。インフレーション成形としては空冷インフレーション成形、空冷２段インフレーション成形、水冷インフレーション成形等が挙げられ、Ｔダイ成形としては、Ｔダイとしてストレート・マニホールド型、コート・ハンガー型、これらを組み合わせたもの等を使用した成形が挙げられる。また本発明のフィルム材が積層のフィルム材である場合、積層方法としてはドライラミネート法、サンドラミネート法、押し出しラミネート法、共押し出し法等が挙げられるが、なかでも共押し出し法が好ましい。積層する際には、ポリウレタン系接着剤、有機チタン系アンカーコート剤、イソシアネート系アンカーコート剤、接着性樹脂等を使用することができる。これらの成形や積層に続いて、延伸を行なうこともでき、かかる延伸としては、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法、チューブラー二軸延伸法等が挙げられる。

以上説明した本発明に係るフィルム材は、摩擦帯電や剥離帯電による静電気障害及び平滑性を充分に且つ持続して改善することができる。

本発明に係るフィルム材の実施形態としては、次の１）〜８）が挙げられる。
１）一つの表層からなる単層のフィルム材であって、この表層を、下記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）に、下記のＡ−１成分を０．０７重量％、下記のＢ−１成分を０．０３重量％及び下記のＣ−１成分を０．２０重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るフィルム材。
ポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）：エチレン−（１−ブテン）共重合体（密度０．９２０ｇ／cm^３、ＭＦＲ２．１ｇ／１０分）
Ａ−１成分：ジグリセリン＝モノステアラート
Ｂ−１成分：テトラデシルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−１成分：ドコセンアミド

２）一つの表層からなる単層のフィルム材であって、この表層を、前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）に、前記のＡ−１成分を０．９０重量％、前記のＢ−１成分を０．２４重量％及び前記のＣ−１成分を０．４８重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るフィルム材。

３）一つの表層からなる単層のフィルム材であって、この表層を、下記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−２）に、下記のＡ−２成分を０．４２重量％、下記のＢ−２成分を０．３８重量％及び下記のＣ−２成分を０．１０重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るフィルム材。
ポリオレフィン系樹脂（Ｅ−２）：エチレン−（１−ヘキセン）共重合体（密度０．９３０ｇ／cm^３、ＭＦＲ１．０ｇ／１０分）
Ａ−２成分：ソルビタン＝モノステアラート
Ｂ−２成分：ペンタデシルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−２成分：オクタデセンアミド

４）二つの表層を有する３層の積層のフィルム材であって、片側の表層を、前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）に、前記のＡ−１成分を０．０７重量％、下記のＢ−３成分を０．０３重量％及び前記のＣ−１成分を０．２０重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で、また中間層及び他の片側の表層を前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）で形成して成るフィルム材。
Ｂ−３成分：テトラデシルスルホン酸ナトリウム／ペンタデシルスルホン酸ナトリウム＝５０／５０（重量比）の混合物

５）二つの表層を有する３層の積層のフィルム材であって、片側の表層を、前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）に、前記のＡ−２成分を０．９０重量％、前記のＢ−２成分を０．２４重量％及び下記のＣ−３成分を０．４８重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で、また中間層及び他の片側の表層を前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）で形成して成るフィルム材。
Ｃ−３成分：ドコサンアミド

６）二つの表層を有する３層の積層のフィルム材であって、片側の表層を、前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−２）に、下記のＡ−３成分を０．４２重量％、前記のＢ−１成分を０．３８重量％及び下記のＣ−４成分を０．１０重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で、また中間層及び他の片側の表層を前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−２）で形成して成るフィルム材。
Ａ−３成分：ジグリセリン＝モノステアラート／ソルビタン＝モノステアラート＝５０／５０（重量比）の混合物
Ｃ−４成分：オクタデカンアミド

７）一つの表層からなる単層のフィルム材であって、この表層を、前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−１）に、前記のＡ−２成分を０．４２重量％、前記のＢ−１成分を０．３８重量％及び前記のＣ−１成分を０．１０重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るフィルム材。

８）一つの表層からなる単層のフィルム材であって、この表層を、前記のポリオレフィン系樹脂（Ｅ−２）に、下記のＡ−４成分を０．９０重量％、前記のＢ−２成分を０．２４重量％及び前記のＣ−２成分を０．４８重量％となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成るフィルム材。
Ａ−４成分：トリグリセリン＝モノラウラート

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は重量部を、また％は重量％を意味する。

試験区分１（フィルム材の製造）
実施例１
エチレン−（１−ブテン）共重合体（密度０．９２０ｇ／cm^３、ＭＦＲ２．１ｇ／１０分）９７部、ジグリセリン＝モノステアラート０．７部、テトラデシルスルホン酸ナトリウム０．３部及びドコセンアミド２部をタンブラーブレンダーに投入し、混合した後、二軸押出機により溶融混練して、マスターペレットを得た。このマスターペレット１０部と前記のエチレン−（１−ブテン）共重合体９０部をタンブラーブレンダーに投入し、混合した後、Ｔダイ成形機に供して、厚さ４０μｍで単層のフィルム材を製造した。

実施例２、３、参考例４、６〜８及び比較例１〜５
実施例１と同様にして、実施例２、３、参考例４、６〜８及び比較例１〜５のフィルム材を製造した。実施例１も含め、これらの内容を表１にまとめて示した。

実施例９
エチレン−（１−ブテン）共重合体（エチレン共重合比率９５％、密度０．９２０ｇ／cm^３、ＭＦＲ２．１ｇ／１０分）９７部、ジグリセリン＝モノステアラート０．７部、ペンタデシルスルホン酸ナトリウム０．３部及びドコセンアミド２．０部をタンブラーブレンダーに投入し、混合した後、二軸押出機により溶融混練して、マスターペレットを得た。このマスターペレット１０部と前記のエチレン−（１−ブテン）共重合体９０部をタンブラーブレンダーにて混合し、混合物を得た。この混合物を片側の表層用とし、また前記のエチレン−（１−ブテン）共重合体を中間層用及び他の片側の表層用として、以上をＴダイ法により３０℃に冷却しながら共押し出しし、厚さ６０μｍで３層の積層のフィルム材を製造した（各層の厚さの比は、片側の表層／内層／他の片側の表層＝１／４／１）。

実施例１０、１１、参考例１２、１４〜１６及び比較例６〜１０
実施例９と同様にして、実施例１０、１１、参考例１２、１４〜１６及び比較例６〜１０の積層フィルム材を製造した。実施例９も含め、これらの内容を表１にまとめて示した。

実施例１７
エチレン−（１−ヘキセン）共重合体（密度０．９３０ｇ／cm^３、ＭＦＲ１．０ｇ／１０分）９１部、ソルビタン＝モノステアラート４．２部、テトラデシルスルホン酸ナトリウム３．８部及びドコセンアミド１部をタンブラーブレンダーに投入し、混合した後、二軸押出機により溶融混練して、マスターペレットを得た。このマスターペレット１０部と前記のエチレン−（１−ヘキセン）共重合体９０部をタンブラーブレンダーに投入し、混合した後、７５mmφでリップ間隙０．５mmのダイを取り付けたインフレーション成形機（中部化学機械製作所社製のＴＫＮ−４０）に供し、樹脂押し出し温度２００℃及びＢＵＲ＝１．８の条件でインフレーション成形を行ない、厚さ４０μｍで単層のフィルム材を製造した。

実施例１８、参考例１９、２０及び比較例１１〜１６
実施例１７と同様にして、実施例１８、参考例１９、２０及び比較例１１〜１６のフィルム材を製造した。実施例１７も含め、これらの内容を表１にまとめて示した。

表１において、
＊１：ポリオレフィン系樹脂中のＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分の合計含有割合（重量％）
＊２：Ａ成分／Ｂ成分の割合（重量比）
＊３：Ａ成分とＢ成分との合計１００部に対するＣ成分の割合（部）

Ａ−１：ジグリセリン＝モノステアラート
Ａ−２：ソルビタン＝モノステアラート
Ａ−３：ジグリセリン＝モノステアラート／ソルビタン＝モノステアラート＝５０／５０（重量比）の混合物
Ａ−４：トリグリセリン＝モノラウラート
Ａ−５：Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ドデカンアミド
Ａ−６：Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）テトラデシルアミン
Ａ−７：Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ドデカンアミド／ソルビタン＝モノステアラート＝５０／５０（重量比）の混合物
Ａ−８：ペンタグリセリン＝モノステアラート
Ａ−９：Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）エイコサンアミド

Ｂ−１：テトラデシルスルホン酸ナトリウム
Ｂ−２：ペンタデシルスルホン酸ナトリウム
Ｂ−３：テトラデシルスルホン酸ナトリウム／ペンタデシルスルホン酸ナトリウム＝５０／５０（重量比）の混合物
Ｂ−４：ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム
Ｂ−５：１，２−ビス（オクチルオキシカルボニル）−１−エタンスルホン酸ナトリウム
Ｂ−６：テトラデシルスルホン酸ナトリウム／１，２−ビス（オクチルオキシカルボニル）−１−エタンスルホン酸ナトリウム＝５０／５０（重量比）の混合物

Ｃ−１：ドコセンアミド
Ｃ−２：オクタデセンアミド
Ｃ−３：ドコサンアミド
Ｃ−４：オクタデカンアミド
Ｃ−５：メチレンビスオクタデカンアミド
Ｃ−６：デカンアミド
Ｃ−７：Ｎ−ヘキシルオクタデカンアミド
Ｃ−８：Ｎ，Ｎ−ジメチルウンデカンアミド

Ｅ−１：エチレン−（１−ブテン）共重合体（密度０．９２０ｇ／cm^３、ＭＦＲ２．１ｇ／１０分）
Ｅ−２：エチレン−（１−ヘキセン）共重合体（密度０．９３０ｇ／cm^３、ＭＦＲ１．０ｇ／１０分）
Ｅ−３：エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量２．０％、ＭＦＲ１．５ｇ／１０分）
Ｅ−４：エチレン−プロピレン共重合体（密度０．９０ｇ／cm^３、ＭＦＲ８．０ｇ／１０分）
Ｅ−５：ポリプロピレン（密度０．９０ｇ／cm^３、ＭＦＲ２．４ｇ／１０分）
Ｅ−６：ポリエチレン（密度０．９５３ｇ／cm^３、ＭＦＲ０．３５ｇ／１０分）

Ｍ−１：Ｔダイ法（単層）
Ｍ−２：Ｔダイ法（３層共押し出し）
Ｍ−３：インフレーション法（単層）

試験区分２（フィルム材の評価）
試験区分１で製造したフィルム材について、摩擦帯電圧、剥離帯電圧及び平滑性を下記の方法で評価した。結果を表２にまとめて示した。

・摩擦帯電圧の評価
試験区分１で製造したフィルム材を、２０℃で相対湿度４０％の条件下に２４時間調湿した後、摩擦帯電圧（３層のフィルム材の場合には前記した片側の表層の摩擦帯電圧）を、摩擦帯電圧測定装置（カネボウエンジニアリング製の商品名Ｅ．Ｓ．Ｔ−７）を用いて測定し、下記の評価基準により評価した。４０℃で相対湿度５０％の条件下に４週間保管したものについても同様の測定及び評価を行なった。
摩擦帯電圧の評価基準
◎：２ｋＶ未満
○：２ｋＶ以上５ｋＶ未満
△：５ｋＶ以上１０ｋＶ未満
×：１０ｋＶ以上

・剥離帯電圧の評価
試験区分１で製造したフィルム材をロール状に巻き、２０℃で相対湿度４０％の条件下に２４時間調湿した後、ロール状に巻いたフィルムを２ｍ／分の速度で引き出したときの帯電圧（剥離帯電圧）を、摩擦帯電圧測定装置（カネボウエンジニアリング製の商品名Ｅ．Ｓ．Ｔ−７）を用いて測定し、下記の評価基準により評価した。４０℃で相対湿度５０％の条件下に４週間保管したものについても同様の測定及び評価を行なった。
剥離帯電圧の評価基準
◎：２ｋＶ未満
○：２ｋＶ以上５ｋＶ未満
△：５ｋＶ以上１０ｋＶ未満
×：１０ｋＶ以上

・平滑性の評価
試験区分１で製造したフィルム材を、２０℃で相対湿度６５％の条件下に２４時間調湿した後、平滑性の指標としての動摩擦係数（３層のフィルム材の場合には前記した片側の表層の動摩擦係数）を、東洋精機製作所製の摩擦測定機ＴＲ型を用い、ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４に準じて測定し、測定値を下記の基準で評価した。４０℃で相対湿度５０％の条件下に４週間保管したものについても同様の測定及び評価を行った。
平滑性の評価基準
◎：０．０５以上０．２５未満（平滑性に優れている）
○：０．２５以上０．３５未満（平滑性が良好である）
△：０．３５以上０．４５未満（平滑性に劣っている）
×：０．４５以上（平滑性が著しく劣り実用的でない）

Claims

単層又は積層のフィルム材において、少なくとも一つの表層を、ポリオレフィン系樹脂に下記のＡ成分を０．０２〜１重量％、Ｂ成分を０．０２〜１重量％及びＣ成分を０．０２〜０．５重量％となるよう、またこれらを合計で０．１１〜２．５重量％となるよう含有させ、且つＡ成分／Ｂ成分＝５０／５０〜８０／２０（重量比）の割合となるよう、またＣ成分／（Ａ成分＋Ｂ成分）＝１０／１００〜２００／１００（重量比）の割合となるよう含有させたポリオレフィン系樹脂組成物で形成して成ることを特徴とするフィルム材。
Ａ成分：４〜６価のポリオールと炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸との部分エステル
Ｂ成分：アルキル基の炭素数１２〜１８のアルキルスルホン酸アルカリ金属塩
Ｃ成分：アシル基の炭素数１２〜２２の脂肪族第１アミド
一つの表層からなる単層のフィルム材である請求項１記載のフィルム材。
二つの表層を有する２層以上の積層のフィルム材である請求項１記載のフィルム材。