JP4948997B2 - 非帯電性包装用フィルム - Google Patents
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Description
本発明は，FDAに適合し，かつ，低湿度下での非帯電性に優れ，さらには酸化防止剤等の被包装物への移行性のない食品，医薬品包装用の非帯電性包装材料及びその製造方法に関する。
一般に熱可塑性重合体の成形品は，静電気を帯びやすく，そのため使用時あるいは加工時に帯電による種々の弊害が発生することはよく知られている。特に，粉体製品の包装袋には静電気による粉塵爆破の危険性及び静電気により，粉塵が袋内面に付着し完全に払拭できない等の静電気による障害がある。
一方，食品，医薬品用の用途にはアメリカのFDA（食品，医薬品衛生局）規格（21CFR§177）による使用物質の規制があり，又，低湿度下での非帯電性が要求される。更にはスリップ剤，酸化防止剤等の被包装物への移行による汚染がないことも要求される。
又，この様な包装材は充填後密封包装のため一定のヒートシール強度（熱溶着強度）が要求されている。
従来この種の帯電防止法として，例えば，低密度ポリエチレンに界面活性剤を成分として含む帯電防止剤を練り混み，帯電防止フィルムの包装袋として成形し，必要に応じて，透湿及び結露による被包装物の防錆のため，シリカゲル等乾燥剤を被包装物と共に収納し，脱気密封する包装形態が採られる。
上記帯電防止剤は，一般的には低分子量の界面活性剤を純分にして0.2wt％〜１wt％程度添加して対応している。
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開２００６−１０３０３３号公報
上記帯電防止剤による手段では，FDAに適合し，かつ，低湿度下での非帯電性に優れ，さらには酸化防止剤等の被包装物への移行性がない，という諸要求を満足する素材はなかった。
すなわち，前述のように，上記帯電防止剤は，純分にして0.2 wt％〜１wt％程度の低分子量界面活性剤を添加することで対応するのが一般的である。上記帯電防止剤は，主にアルカリ性の界面活性剤を成分として含み，このため，空気中の水分と反応して相乗的に吸湿性が増し，錆を促進し，アルカリ金属含有のアイオノマーの場合，アルカリ金属を含有させるため，不飽和カルボン酸含有量を高める必要があり，その結果，アイオノマーの融点が低くなり，耐熱性を要する用途には，不適当となる。また，一般的な低密度ポリエチレンを用いた帯電防止フィルムは，親水性の界面活性剤が混練されているため，フィルム表面からの透湿により低密度ポリエチレン単独のフィルムに比して透湿性が２〜４倍となり，乾燥剤の効果も自ずから短時間の限界を有するものとなる。又，界面活性剤は，被包装物へ移行し，電子部品などの汚染，損傷の原因となる。さらに，乾燥剤は，飽和時点或いは温度条件によっては吸湿した水分を一度に排出する事もある。
又，これら，界面活性剤タイプは湿度依存性があり，湿度が高いときに，静電気防止能力が高いということになる。
本発明は上記課題を解決することを目的とする。すなわち，本発明においては，電子部品関係包装材用として，充分対応出来るものをFDA適合素材として，かつ，低湿度下での非帯電性に優れた素材開発を目的とする。
本発明者の実験により，低分子量界面活性剤，例えば，グリセリン脂肪酸エステル系（通称名モノグリ），アルキルジエタノ−ルアミド系，脂肪族アミンとグリセリン脂肪酸エステルの混合物系単独では純分にして0.2 wt％〜1.0 wt％の添加では温度23℃，相対湿度12±3％において，表面抵抗値，減衰時間は，それぞれ，＞1012Ωであり減衰時間は＞2秒，（6秒以上）であり，MIL規格を満足するものではなかった。
一方，高分子タイプの非帯電性樹脂（例えば，多価アルコール変性カリウムアイオノマー樹脂）では表面抵抗及び減衰時間はMIL規格に適合レベルの数値が測定されているが，最近FDA適合性についても確認され，食品，医薬品用途の原料にも使用出来ることが確認された。
本発明の途上で，低分子界面活性剤としてグリセリン脂肪酸エステル，及びラウリン酸ジエタノ−ルアミド単独では，フィルム製造直後は，表面抵抗は＜1010Ωであるが，時間が経つにつれて表面抵抗は大幅に高くなり，測定不可能になる現象が発生し，その原因は，表面にブリードアウトする界面活性剤の量が必要以上に多くなり表面抵抗が高くなることが判明した。
また，フィルム表面の多量の低分子界面活性剤は，親水性基，親油性基の配列がランダム状態になり，本来の親水性基がフィルム外面に吐出し空気中の水分を吸着し表面抵抗を低下させる機能がなくなることを実験の結果見いだした。
本発明では上記の界面活性剤の併用ではなく，金属イオン結合樹脂を主体としたポリマーブレンド系で，その配合系とその成形条件によって静電気障害防止となる目安としての上記規格である表面抵抗値，減衰時間にも適合するフィルムを開発することに成功した。
本発明は，叙上の課題を解決するために開発されたもので，本発明にかかる食品，医薬品包装用非帯電性包装材料は，メルトマスフローレイト0.1以上〜1.6未満であるLLDPE（A）42〜43wt％と，同じく1.6以上〜10以下であるLLDPE（B）20〜22wt％と，多価アルコール変性カリウムアイオノマー樹脂23〜25wt％と，HDPE10〜11wt％とシリカ系アンチブロッキング剤0.5〜1.0wt％を配合してなる組成物から成り，前記組成物をシリンダー温度145〜185℃，ダイス温度172〜191℃，吐出量50kg/hr以下でインフレーション成形されていると共に，FDA規格に適合することを特徴とする。
多価アルコール変性カリウムアイオノマー樹脂は，カリウムアイオノマー樹脂に多価アルコールをグラフトさせることにより，得ることができる。多価アルコールとしては，ポリエチレングリコール，グリセリン，ジ．グリセリン，トリグリセリン等が例示できる。
又，その製造方法は，前記組成物をシリンダー温度145〜185℃，ダイス温度172〜191℃，吐出量50kg/hr以下でインフレーション成形することを特徴とする。
そして，表面固有抵抗を前記包装材料内面：外面で，それぞれ，1.0×1011Ω／Sq〜9.9×1010Ω／Sq：1.1×1011Ω／Sq〜7.3×1010Ω／Sqと成すポリマータイプ帯電防止剤を10〜40質量％含有しているとともに，米軍規格（MIL）に基づく電荷の減衰時間が，前記包装材料の23℃，12±3％相対湿度（RH）での減衰時間（5000V印加電圧から50V迄減衰するに要する時間）において＋側・−側で，それぞれ，2秒以下であることが好ましい。
本発明は，上記構成により，FDA適合性，静電気障害防止の上記減衰時間への適合性，さらには酸化防止剤等の被包装物への移行性のない食品，医薬品包装用の非帯電性包装材料及びその製造方法を提供することができる。
LLDPE(A)とLLDPE(B)は溶融粘度が異なる樹脂で多価アルコール変性カリウムアイオノマー樹脂と均一分散性を考慮したグレードである。
実施例の配合系で製膜の成形条件で大幅に電気特性が変わる，特に減衰時間が変わるのでその成形条件を変化させて，最適条件を確認した。
上記表４中で，乾燥状態で減衰時間が2.0sec以下が規格である実施例の配合B，実施例の成形条件が最適の適合製品と確認された。
Claims (3)
- メルトマスフローレイト0.1以上〜1.6未満であるLLDPE（A）42〜43wt％と，同じく1.6以上〜10以下であるLLDPE（B）20〜22wt％と，カリウムアイオノマー樹脂に多価アルコールをグラフトさせて得られる多価アルコール変性カリウムアイオノマー樹脂23〜25wt％と，HDPE10〜11wt％とシリカ系アンチブロッキング剤0.5〜1.0wt％を配合してなる組成物から成り，
前記組成物をシリンダー温度145〜185℃，ダイス温度172〜191℃，吐出量50kg/hr以下でインフレーション成形されていると共に，
FDA規格に適合することを特徴とする食品，医薬品包装用非帯電性包装材料。 - 請求項１記載の組成物をシリンダー温度145〜185℃，ダイス温度172〜191℃，吐出量50kg/hr以下でインフレーション成形することを特徴とする食品，医薬品包装用非帯電性包装材料の製造方法。
- 表面固有抵抗を前記包装材料内面：外面で，それぞれ，1.0×1011Ω／Sq〜9.9×1010Ω／Sq：1.1×1011Ω／Sq〜7.3×1010Ω／Sqと成すポリマータイプ帯電防止剤を10〜40質量％含有しているとともに，前記包装材料の米軍規格（MIL）に基づく電荷の減衰時間が，5000V印加電圧から50V迄減衰するに要する時間において＋側・−側で，それぞれ，2秒以下であることを特徴とする請求項１記載の食品，医薬品包装用非帯電性包装材料。
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