JP5006563B2

JP5006563B2 - 防錆性組成物及び包装材

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Publication number: JP5006563B2
Application number: JP2006094104A
Authority: JP
Inventors: 敏男新名
Original assignee: Keiwa Inc
Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007269861A

Description

本発明は、オレフィン系ポリマーをベースポリマーとする防錆性組成物、及び当該防錆性組成物から成形されてなる防錆フィルム等の包装材に関する。

従来より、防錆を目的として金属製品を包装および収納する方法として、熱可塑性ポリマーに防錆剤を添加してフィルム、容器等に成形する方法が知られていた。この方法によると、防錆剤を溶解した液を含浸させたクラフト紙とともに金属製品を包装する等の方法と比較して簡便であり、かつより高い防錆効果を期待することができる。

上記のような、防錆性フィルムを製造するための熱可塑性樹脂として、オレフィン系ポリマーを用いると、フィルムの強度、透明性、透過性、色相、ヒートシール性等を得やすいという利点がある。

オレフィン系ポリマーに配合しうる防錆剤として種々の防錆剤が知られている。アミンとカルボン酸との塩（以下、「アミン・カルボン酸塩」とも記す）は、鉄製品に対する防錆効果が良好である、防錆効果の持続性が良好である等の利点を有するので、好適に用いられている防錆剤の一つである。例えば、特許文献１には、キシレンジアミン・有機芳香族カルボン酸塩を防錆剤として所定量の範囲内でオレフィン系ポリマーに配合した防錆性組成物が開示されている。また、特許文献２には、キシレンジアミン・脂肪酸塩を防錆剤として所定量の範囲内でオレフィン系ポリマーに配合した防錆性組成物が開示されている。
特開昭54-113643号公報特開昭50-109941号公報

しかしながら、アミン・カルボン酸塩のみを防錆剤として添加した防錆シートでは、亜鉛メッキ鋼板に対する防錆効果が十分ではなかった。より具体的には、亜鉛メッキ鋼板上に白錆、白粉が発生し、防錆効果が十分に得られなかった。

従って、本発明の目的は、オレフィン系ポリマーをベースポリマーとし、アミン・カルボン酸塩からなる防錆剤を含むポリマー組成物であって、亜鉛に対して優れた防錆効果を発揮するポリマー組成物及びその成形体を提供することにある。

本発明者は、オレフィン系ポリマーをベースポリマーとし、アミン・カルボン酸塩のみを防錆剤として添加したポリマー組成物に対してさらに芳香族カルボン酸塩を添加することにより、亜鉛に対する防錆効果が格段に向上することを見出した。

すなわち、本発明は、オレフィン系ポリマーからなるベースポリマーと、アミン・カルボン酸塩と、芳香族カルボン酸塩とを含有する防錆性組成物である。この組成物によると、亜鉛に対する高い防錆効果が得られる。好ましくは、前記芳香族カルボン酸塩が安息香酸ナトリウムである。

また、本発明は、上記防錆性組成物から成形されてなる包装材である。包装材は、例えば防錆フィルムである。

本発明によると、亜鉛に対する防錆性効果に優れた防錆性組成物及び包装材を提供することができる。

本発明の防錆性組成物は、オレフィン系ポリマーよりなるベースポリマーと、アミン・カルボン酸塩と、芳香族カルボン酸塩とを含有する。

オレフィン系ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ1-ペンテンなどのようなオレフィン系重合体、これらの２種以上の共重合体、及びこれら２種以上の混合物からなる群から任意に選択することができる。さらには、適宜、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の極性基を導入した変性ポリオレフィン、金属を側鎖に導入したメタロセンポリオレフィン等も使用可能である。

防錆性組成物は、防錆剤として、アミン・カルボン酸塩及び芳香族カルボン酸塩を防錆剤として含む。アミン・カルボン酸塩としては、防錆作用を有するアミン・カルボン酸塩であれば特に限定されることはない。例えば、キシレンジアミン・有機カルボン酸塩を用いることができる。キシレンジアミン・有機カルボン酸塩の有機カルボン酸としては、鎖式カルボン酸、環式カルボン酸のいずれであってもよい。キシレンジアミン・有機カルボン酸塩として、具体的には、o-キシレンジアミン・カプリル酸塩、m-キシレンジアミン・カプリル酸塩、p-キシレンジアミン・カプリル酸塩、o-キシレンジアミン・ラウリン酸塩、m-キシレンジアミン・ラウリン酸塩、p-キシレンジアミン・ラウリン酸塩、o-キシレンジアミン・ステアリン酸塩、m-キシレンジアミン・ステアリン酸塩、p-キシレンジアミン・ステアリン酸塩、o-キシレンジアミン・オレイン酸塩、m-キシレンジアミン・オレイン酸塩、p-キシレンジアミン・オレイン酸塩、o-キシレンジアミン・安息香酸塩、m-キシレンジアミン・安息香酸塩、p-キシレンジアミン・安息香酸塩、o-キシレンジアミン・サリチル酸塩、m-キシレンジアミン・サリチル酸塩、p-キシレンジアミン・サリチル酸塩、o-キシレンジアミン・フタル酸塩、m-キシレンジアミン・フタル酸塩、p-キシレンジアミン・フタル酸塩、o-キシレンジアミン・トリメリト酸塩、m-キシレンジアミン・トリメリト酸塩、p-キシレンジアミン・トリメリト酸塩、o-キシレンジアミン・ピロメリト酸塩、m-キシレンジアミン・ピロメリト酸塩、p-キシレンジアミン・ピロメリト酸塩、o-キシレンジアミン・p-ターシャリーブチル安息香酸塩、m-キシレンジアミン・p-ターシャリーブチル安息香酸塩、p-キシレンジアミン・p-ターシャリーブチル安息香酸塩、o-キシレンジアミン・p-ニトロ安息香酸塩、m-キシレンジアミン・p-ニトロ安息香酸塩、p-キシレンジアミン・p-ニトロ安息香酸塩、およびこれら二以上の組み合わせからなる群から選択することができる。例えば、丸菱油化工業株式会社製の防錆剤（商品名；デノン1815）は、有機アミン・カルボン酸塩を含む防錆剤であり、本発明を実施するために好適に用いることができる。

芳香族カルボン酸塩は、好ましくは安息香酸塩とし、さらに好ましくは安息香酸ナトリウムとする。防錆性組成物は、上記成分以外の防錆剤を含むものであってもよい。さらに、防錆補助剤を含むものであってもよい。防錆補助剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、ヘキサメチレンテトラミンを用いることができる。

防錆性組成物は、上記成分以外に安定剤、着色剤、耐候剤、つや消し剤、耐電防止剤、難燃剤、その他の添加剤、又はこれらの複数を含んでいてもよい。

また、防錆性組成物を防錆フィルム成形用材料とする場合には、好ましくは粘着防止剤を含むものとする。粘着防止剤としては、シリカ（二酸化珪素）、タルク、クレー、マイカ等の無機系粘着防止剤を好適に使用できる。粘着防止剤を添加することにより、フィルム成形時及び保管時における相互粘着を防止することができ、さらに混練装置及びフィルム成形時における装置への粘着を防止することができる。

上記各成分の含有量は、本発明の効果を得るために、好ましくは下記のような範囲とする。すなわち、ベースポリマーであるポリオレフィン系ポリマー１００重量部に対して、有機アミン・カルボン酸塩を０．０１重量部〜５０重量部、芳香族カルボン酸塩を０．０１重量部〜５０重量部含有する。また、粘着防止用の無機充填剤としてシリカを含有する場合、好ましくは、ベースポリマー１００重量部に対して０．０１重量部〜５０重量部含有する。

防錆性組成物は、粉状又やペレット状のポリオレフィン系ポリマーに、その他の成分を添加して、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、二軸混練押し出し機等の装置を用いて調製することができる。

防錆性組成物は、通常の方法により、フィルム、テープ、リボン、プレート、チューブ、パイプ、及び繊維等如何なる形状の成形物にも成形することができる。防錆フィルムの成形は、防錆性組成物をインフレーション法やＴダイ法等の成形機における押出機に投入して成形する。

防錆フィルムの厚さは、好ましくは０．１〜５００μｍ、さらに好ましくは５〜１００μｍとする。フィルム厚が薄すぎても厚すぎても成形性に問題が発生しやすく、また、薄すぎる場合は、十分な防錆効果を得難いとともにフィルム強度に問題が発生しやすい。

なお、箱状やボトル状の金属製品包装材とするときは、射出成形、またはブロー成形等任意の方法により成形することができる。

上記、金属製品包装材の外側面に、一層又は複層のガスバリア膜を設けてもよい。ガスバリア膜は、錆の発生を促進させる酸素及び／又は湿気（水蒸気）の透過を抑制する。ガスバリア膜は、包装材の成形時に、多層インフレーションフィルム加工、または二色成形などによりに同時に形成することができる。なお、別に成形しておいたフィルムを貼着（接着）、塗装、または蒸着などにより後から形成してもよい。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、以下において、各成分の配合量は、防錆性組成物全体を１００重量部とした場合の重量部数で表す。
（実施例１）
ベースポリマーであるポリエチレン（商品名；ＬＬ０１４４Ｍ、出光化学（株）製）９８．３重量部に、アミン・カルボン酸塩（商品名；デノン１８１５、丸菱油化工業（株）製）０．５重量部と、安息香酸ナトリウム（商品名；安息香酸ナトリウム（特級）、上野製薬（株）製）とを添加し、さらにアンチブロッキング剤（商品名；スムーズマスターＰＥ１３００、大日精化工業（株）製）１．０重量部を添加し、二軸混練押出機を用いて混練して防錆性組成物を調製した。そして、この防錆性組成物をインフレーション法によって成形し、平均厚さが６０μｍの実施例１の防錆フィルムを得た。インフレーション法による成形時のシリンダ内の温度は１５０℃、スクリューの回転速度は７０rpmとした。
（実施例２）
ベースポリマーであるポリエチレンの配合量が９７．３重量部であり、さらにＢＴＡ（商品名；VERZONE Crystal ＃120、大和化成（株）製）を０．２重量部添加した点以外は実施例１と同様の方法で実施例２の防錆シートを得た。
（実施例３）
ベースポリマーであるポリエチレンの配合量が９７．０重量部であり、アミン・カルボン酸塩の配合量が１．０重量部である点以外は実施例１と同様の方法で実施例３の防錆シートを得た。
（実施例４）
ベースポリマーであるポリエチレンの配合量が９６．８重量部であり、アミン・カルボン酸塩の配合量が１．０重量部であり、さらにＢＴＡ（実施例２と同様のＢＴＡ）を０．２重量部添加した点以外は実施例１と同様の方法で実施例３の防錆シートを得た。
（比較例１）
ベースポリマーであるポリエチレンの配合量が９８．３重量部であり、アミン・カルボン酸塩の配合量が０．５重量部であり、さらにＢＴＡ（実施例２と同様のＢＴＡ）を０．２重量部添加した点、及び安息香酸ナトリウムが添加されていない点以外は実施例１と同様の方法で比較例１の防錆シートを得た。
（比較例２）
ベースポリマーであるポリエチレンの配合量が９７．８重量部であり、アミン・カルボン酸塩の配合量が１．０重量部であり、さらにＢＴＡ（実施例２と同様のＢＴＡ）を０．２重量部添加した点、及び安息香酸ナトリウムが添加されていない点以外は実施例１と同様の方法で比較例２の防錆シートを得た。

実施例１〜４、及び比較例１〜２の防錆シートについて、以下に示す性能評価方法により評価を行った。
［性能評価方法］
（冷延鋼板に対する防錆性）
１．温湿度サイクル試験
１８７ｍｍ×１０５ｍｍの大きさにカットした防錆シート（サンプル）で６０ｍｍ×８０ｍｍ×１ｍｍの冷延鋼板（ＳＰＣＣ）２枚を梱包した。図１に梱包方法を示す。まず、図１（ａ）に示すように、広げた防錆シート１上の中央部に２枚の冷延鋼板２ａ，２ｂをスペーサー３を介して重ねて載置した。その後、図１（ｂ）に示すように防錆シート１の縦方向の両端１ａ，１ｂを中心方向内側に折り畳み、さらに図１（ｃ）に示すように防錆シート１の横方向の両端１ｃ，１ｄを中心方向内側に折り畳み、防錆シート１で冷延鋼板２ａ，２ｂを内包するようにした。そして、図１（ｄ）に示すように防錆シート１の各端１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに上面からテープ４を貼り各端１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを固定した。

冷延鋼板２ａ，２ｂとして、２４０番の研磨紙にて表面及びエッジを研磨後、温トルエン・温エタノール・温アセトンに順次浸漬して、汚れを拭き取って洗浄処理を施した冷延鋼板を用いた。スペーサー３として、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の小片を用いた。テープ４として、ＰＥＴテープを用いた。

上記のように、各サンプルの防錆シートで梱包した冷延鋼板（以下、「試験片」ともいう）に対して、温湿度サイクル試験を行った。温湿度サイクル試験とは、温度及び湿度を制御した環境下に試験片を放置する試験であり、その後試験片の状態を評価する。

表１に示す条件を２４時間の１サイクルとし、ここでは温湿度サイクル試験として７サイクル連続して実施した。

２．評価方法
温湿度サイクル試験後の各試験片の表面、およびエッジ部分における錆の発生を目視にて観察し、各錆に対して下記のように点数を付して点数の合計点を評価点とした。なお、各試験片は、スペーサーを介して２枚重ねているため、防錆シートに接する面及びもう一方の試験片に対向し、防錆シートに接していない面が存在し、実際使用する場面に近い状態での評価が可能である。

１点：小錆（直径が０．５ｍｍ未満の錆）
２点：中錆（直径が０．５ｍｍ以上でかつ１．５ｍｍ未満の錆）
３点：大錆（直径が１．５ｍｍ以上の錆）
すなわち、０点の場合、錆が無くサンプルの防錆シートの防錆効果が非常に高かったことを示し、点数が上がるほどサンプルの防錆シートの防錆効果が低かったことを示している。
（亜鉛メッキ鋼板に対する防錆性）
１．温湿度サイクル試験
冷延鋼板に変えて、２４０番の研磨紙にて表面及びエッジを研磨後、温トルエン・温エタノール・温アセトンに順次浸漬して、汚れを拭き取って洗浄処理を施した６０ｍｍ×８０ｍｍ×１ｍｍの亜鉛メッキ鋼板を用いた点以外は、上述の冷延鋼板に対する防錆性の評価と同様に、亜鉛メッキ鋼板を各サンプルの防錆シートで梱包後、温湿度サイクル試験を行った。
２．評価方法
温湿度サイクル試験後の各試験片の表面、およびエッジ部分における白錆、白粉の発生を目視にて観察し、これらの発生を防ぐ防錆効果について下記のように評価した。

◎：非常に効果あり
○：効果あり
△：やや効果あり
×：効果なし
［結果］
上記性能評価方法により性能を評価した結果を表２に示す。なお、表２においては、各実施例及び各比較例の防錆シートを製造する際に用いた各成分の配合量についてもあわせて示す。

表２より、実施例にかかる防錆シートは、亜鉛メッキ鋼板及び冷延鋼板いずれに対しても優れた防錆効果を発揮することがわかった。

本発明の防錆性組成物を成形してなる包装材は、金属製品の防錆性包装材として有用であり、特に亜鉛を含む金属製品の防錆性包装材として有用である。

実施例における冷延鋼板を梱包する方法を示す模式図。

符号の説明

１防錆シート
２ａ，２ｂ冷延鋼板
３スペーサー
４テープ

Claims

オレフィン系ポリマーからなるベースポリマーと、ベースポリマー１００重量部に対して、０．０１重量部〜１．０３重量部のキシレンジアミン・有機カルボン酸塩と、０．０１重量部〜１．０３重量部の安息香酸ナトリウムとを含有する、亜鉛に対する防錆性組成物。
請求項１に記載の防錆性組成物から成形されてなる包装材。
防錆フィルムである、請求項２に記載の包装材。