JP5247232B2 - 多層フィルム - Google Patents
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Landscapes
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Description
(A)ポリエチレン系樹脂組成物100質量部、および
(B)吸水性フィラー7〜200質量部
を含む吸水性樹脂組成物からなり、ポリエチレン系樹脂組成物(A)は、
(A−1)下記(i)〜(iv)の特性を有するエチレン系重合体99〜60質量%、
(i)DSC融解曲線における最も高い温度側のピークトップ融点(Tm)が110℃以上である、
(ii)DSC融解曲線における融解熱量(ΔH)が90〜180J/gである、
(iii)110℃における結晶化度(Xc110)が10〜60%である、および
(iv)MFR(190℃、21.18N)が0.1g/10分以上10g/10分未満である、
および
(A−2)酸変性樹脂1〜40質量%
を含み、ここで成分(A−1)と成分(A−2)の量の合計が100質量%であり、吸水性フィラー(B)は、30μm以下の粒子径(D99)および20μm以下の粒子径(D50)を有する、ここでD99およびD50はそれぞれ粒子径分布において粒子径の小さい方から累積して99質量%、および50質量%になる点における粒子径を言う、ところの多層フィルムである。
吸水性樹脂層(I)は、ポリエチレン系樹脂組成物および吸水性フィラーを含む吸水性樹脂組成物からなる。
本発明におけるポリエチレン系樹脂組成物は、エチレン系重合体(A−1)および酸変性樹脂(A−2)を含む。
エチレン系重合体は、十分な耐熱性およびフィラー受容性を有するように、下記(i)〜(iv)を満たすことが必要である。
(i)DSC融解曲線における最も高い温度側のピークトップ融点(Tm)が110℃以上である、
(ii)DSC融解曲線における融解熱量(ΔH)が90〜180J/gである、
(iii)110℃における結晶化度(Xc110)が10〜60%である、および
(iv)MFR(190℃、21.18N)が0.1g/10分以上10g/10分未満である。
酸変性樹脂は、疎水性であるエチレン系重合体(A−1)と親水性である吸水性フィラー(B)との混和性を改良して吸水性フィラーの分散を促進し、製膜したときにフィルムにブツなどの欠点が発生しないようにするための成分である。
吸水性フィラーは、吸水性を有し、溶剤に溶出しない安定的なものであればどのようなものでも良い。例えば、無水硫酸マグネシウム、酸化アルミニウム、シリカゲル、石灰、焼成ハイドロタルサイトおよびモレキュラーシーブが挙げられ、これらを、単独で、または2種以上の組み合わせで使用することができる。
制電性樹脂層(II)は、23℃の温度および10%の相対湿度での表面固有抵抗が、1.0×105Ω/sq.〜1.0×1012Ω/sq.、好ましくは1.0×105Ω/sq.〜1.0×1011Ω/sq.、より好ましくは1.0×106Ω/sq.〜1.0×1010Ω/sq.である。上記上限を超えると、制電性が十分でなく、その結果、電子機器部品への塵埃の吸着が生じて電子機器部品の性能低下や故障を招く場合がある。上記表面固有抵抗が1.0×1010Ω/sq.以下であると、静電気の電子機器部品への直接的作用をも回避することができるので、特に好ましい。
(a)熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよび未加硫ゴムから成る群から選ばれる1以上の高分子化合物20〜80質量部、および
(b)表面が、ポリアルキレンエーテル、ポリエステル、ポリアミン、ポリスルフィドおよびポリアクリロニトリルから成る群から選ばれる少なくとも1種の(共)重合体で被覆された無機充填材80〜20質量部
からなる合計100質量部、ならびに
(c)Li+ 、Na +、K +、Mg 2 +およびCa2+ から成る群から選ばれるカチオンとCl−、Br−、F−、I−、NO3 −、SCN−、ClO4 −、CF3SO3 −、BF4 −、(CF3SO2)2N−および(CF3SO2)3C−から成る群から選ばれるアニオンとによって構成される1以上の金属塩0.01〜20質量部。
(a)成分は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよび未加硫ゴムから成る群から選ばれる1以上の高分子化合物であれば、特に制限されない。
中でも、MFR(230℃、21.18N)が1〜10 g/10minであるポリプロピレン系樹脂およびMFR(190℃、21.18N)が0.5〜5 g/10minであるポリエチレン系樹脂が製膜性の点から特に好ましい。
(b)成分は、表面処理された無機充填材であって、無機充填材の表面が、アルキレンエーテル、エステル、アミン、スルフィドおよびアクリロニトリルのいずれか1つ以上を繰り返し単位とするセグメントを有する(共)重合体の1以上によってコーティングされもしくはグラフト結合されて被覆されたものである。
R1O−(CH2−CH−O)m−H
│ ………(1)
R2
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2は水素原子または炭素数1〜2のアルキル基、mは5〜100の整数を示す。)
上記ポリアルキレンオキシドモノアルキルエーテルとしては、単独のみならず、2種以上の組合せ(例えば、式(1)においてR2が水素のものとメチル基のもの)であっても良い。中でも、ポリエチレンオキシドモノメチルエーテルが、スチレン・無水マレイン酸共重合体との反応性の面で好ましい。
(c)金属塩におけるカチオンは、Li+ 、Na +、K +、Mg 2 +およびCa2+ から成る群から選ばれる。好ましくは、イオン半径の小さいLi+およびNa+であり、特に好ましくはLi+である。アニオンは、Cl−、Br−、F−、I−、NO3 −、SCN−、ClO4 −、CF3SO3 −、BF4 −、(CF3SO2)2N−および(CF3SO2)3C−から成る群から選ばれる。好ましくは、ClO4 −、CF3SO3 −、(CF3SO2)2N−および(CF3SO2)3C−である。上記好ましいアニオンは、カチオンの解離を促進させ、より少ない添加量で効果を生じるという利点がある。
(e)成分は、極性基を有する熱可塑性樹脂であり、(a)成分以外の、分子構造内に極性基を有する熱可塑性樹脂であればいかなるものでもよい。好ましくは、(e−1)オレフィン成分を主体とするブロック(α)と親水性成分を主体とするブロック(β)とを有するブロックコポリマーおよび/またはグラフトコポリマー、(e−2)ポリエーテルエステルアミドおよび(e−3)ポリウレタンエラストマーであり、これらを単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(e−1)成分であるコポリマーは、ブロック(α)とブロック(β)とが、好ましくはエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合よりなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する。上記コポリマーは公知であり、例えば、特開2001−278985号公報に記載されているものを使用することができる。市販品としては、例えば、ペレスタット300(商標、三洋化成工業株式会社製)が挙げられる。
(e−2)成分は、ポリエーテルセグメントを有する高分子の非イオン系界面活性剤の1種である。(e−2)成分の具体例としては、ポリエチレングリコール・ポリアミド共重合体、ポリエチレングリコール系ポリエステルアミド共重合体などの、ポリエーテルセグメントを有する制電性エラストマーが挙げられる。これらは、1種単独で、あるいは2種以上を併用することができる。好ましくは、両末端にカルボキシル基を有するポリアミドとビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物および/またはポリオキシアルキレングリコールから誘導されるポリエーテルエステルアミド樹脂が使用される。
(e−3)成分は、ウレタン基を持つ熱可塑性エラストマーであり、ソフトセグメントとしての、長鎖グリコールとイソシアネートの反応で得られるポリウレタンと、ハードセグメントとしての、短鎖グリコールとイソシアネートからなるポリウレタンとの直鎖状のマルチブロックコポリマーであり、必要に応じて、架橋剤(鎖延長剤)も用いられる。
KF271:日本ポリエチレン(株)製の直鎖状低密度ポリエチレン、Tm=127℃、ΔH=127J/g、Xc110=26%、Xc120=23%、MFR=2.4g/10分、密度913kg/m3
SP2040:プライムポリマー(株)製の直鎖状低密度ポリエチレン、Tm=117℃、ΔH=147J/g、Xc110=28%、MFR=4.0g/10分、密度920kg/m3
UF240:日本ポリエチレン(株)製の直鎖状低密度ポリエチレン、Tm=123℃、ΔH=136J/g、Xc110=47%、MFR=2.1g/10分、密度920kg/m3
SP2520:プライムポリマー(株)製の直鎖状低密度ポリエチレン、Tm=121℃、ΔH=154J/g、Xc110=38%、Xc120=19%、MFR=1.7g/10分、密度928kg/m3
F−730NV:プライムポリマー(株)製のプロピレンランダムコポリマー、Tm=139℃、Xc120=66%、MFR=7g/10分
SP4530:プライムポリマー(株)製の高密度ポリエチレン、Tm=132℃、ΔH=185J/g、Xc110=80%、Xc120=72%、MFR=2.8g/10分、密度942kg/m3
アドマーXE070:三井化学(株)製、無水マレイン酸変性エチレン系重合体、MFR=3 g/10分
アドマーQE060:三井化学(株)製、無水マレイン酸変性ポリプロピレン
モレキュラーシーブ4A:ユニオン昭和(株)製のモレキュラーシーブ4Aパウダー、D99=9.9μm、D50=2.5μm
無水硫酸マグネシウム−1:馬居化成工業(株)製の乾燥硫酸マグネシウムSN−00の粉砕物、D99=3.5μm、D50=1.3μm
無水硫酸マグネシウム−2:馬居化成工業(株)製の乾燥硫酸マグネシウムSN−00、D99=118μm、D50=24μm
LBT−77:堺化学工業(株)製のポリエチレンワックス
イミドリチウム塩:リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
ペレスタット300:三洋化成工業(株)製((e−1)成分のための材料)
吸水性樹脂組成物の製造
表1に示す配合量(質量部)の成分をドライブレンドし、(株)日本製鋼所の二軸押出機TEX28によりダイス出口樹脂温度220℃で溶融混練して吸水性樹脂組成物を得た。
表2に示す配合量(質量部)の成分をタンブラーミキサーでドライプレブレンドし、(株)日本製鋼所の二軸押出機TEX28によりダイス出口樹脂温度220℃で溶融混練して制電性樹脂組成物を得た後、ペレット化した。上記溶融混練の際、真空ベントを使用して、(d)成分(蒸留水)を揮発除去した。上記ペレットは、製膜のために下記Tダイへ供給する前に、さらに充分乾燥した。
上記で得られた吸水性樹脂組成物および制電性樹脂組成物を用いて、株式会社プラスチック工学研究所の2種3層スタックプレートTダイにより製膜して、制電性樹脂層(II)/吸水性樹脂層(I)/制電性樹脂層(II)の厚さ比1/3/1の多層(3層)フィルム(全厚50μm、)を得た。なお、吸水性樹脂組成物については、上記溶融混練により得られたものをそのままギヤポンプを介して上記Tダイへ供給した(ギヤポンプ出口樹脂温度 220℃)。また、制電性樹脂組成物については、上記で得られた、十分に乾燥させたペレットを、30mm単軸押出機を使用し(単軸押出機出口樹脂温度220℃)、ギヤポンプを介して上記Tダイへ供給した(ギヤポンプ出口樹脂温度 220℃)。
製膜条件は以下の通りである。
Tダイ出口樹脂温度:220℃
チルロール温度:40℃(エアナイフ使用)
引取速度:20m/分
こうして得られた多層フィルムを、露点温度−50℃以下にしたガス置換型グローブボックス(アズワン株式会社のSG−1000)の中に保管した。得られた多層フィルムについて、下記(1)〜(5)の評価試験を行った。結果を表3に示す。
(1)フィルム外観
A4サイズに裁断したフィルム5枚の両面を目視で観察し、以下の基準で判定した。なお、以下の基準におけるブツの数は、5枚のフィルムの両面における合計数である。
○:直径0.1mm以上のブツがない。
△:直径0.5mm以上のブツはないが、直径0.1mm〜0.5mm未満のブツが1〜10個ある。
×:直径0.5mm以上のブツが1以上ある。
フィルム幅の中心付近についてマシン方向に2cm毎に20個所の膜厚を測定し、その標準偏差が1.5μm以下を「○」、1.5μmを超えて3.0μm以下を「△」、3.0μmを超えるものを「×」とした。
内容積400cm3の透明防湿袋に6000cm2の多層フィルムと上記グローブボックス中で状態調節した神栄株式会社のハンディタイプ温湿度計Hygropalm1を入れてヒートシールにより封止し、封止直後(初期)、25℃×15分後および25℃x2時間後の絶対湿度を測定した。測定は25℃で行った。
多層フィルムを所定の環境(23℃、相対湿度10%)で24時間、状態調節した後、三菱化学(株)の測定器(商品名ハイレスタ)を使用してASTM D257(印加電圧500V)に準じて測定した
株式会社東洋精機製作所のHG−100型ヒートシール試験機を用い、80〜130℃の所定のシール温度でフィルムをその縦延伸方向がT字剥離試験の引張方向になるように融着した(3秒間、圧力0.2MPa)。次いで、T字剥離試験を、株式会社東洋精機製作所のAE−CT型引張試験機を使用し、引剥幅25mm、引剥速度100mm/分、引剥角度180°で行った。より高いシール温度まで○判定になるものが耐熱性の良いフィルムである。
○:全くあるいは殆ど融着していない(引剥強度<0.1N/25mm)
△:僅かに融着している(引剥強度0.1〜2.0N/25mm)
×:融着している(引剥強度>2.0N/25mm)
アルミニウムの層を有する多層フィルムの製造
表4に示す構成の多層フィルムを、以下のように製造した。まず、上記で得た吸水性樹脂組成物および制電性樹脂組成物ならびに層(III)のための酸変性ポリオレフィン樹脂を用いて、株式会社プラスチック工学研究所の3種3層スタックプレートTダイにより、全厚60μm、層(II)/層(I)/層(III)の厚み比1/3/1のフィルムを製造した。製造条件は、Tダイ出口樹脂温度220℃、チルロール温度40℃(エアナイフ使用)、引取速度20 m/分であった。次いで、得られたフィルムの層(III)の上に、層(IV)としての無処理のアルミニウム箔(東洋アルミニウム(株)製、厚さ9μm)、層(V)としての二軸延伸ナイロンフィルム(ユニチカ株式会社製のエンブレムONUM、厚さ 15μm)および層(VI)としての二軸延伸PETフィルム(ユニチカ株式会社のEMBLET−S、厚さ25μm)を順次、平野金属のテストラミネーターMODEL200によりドライラミネートして積層した。各ドライラミネートにおいて使用した接着剤は、三井化学ポリウレタン株式会社のタケラックA−310/タケネートA−3=12/1(質量比)配合液である。ラミネート後、60℃×90時間の養生を行った。
吸湿試験
10cm×10cmのフィルム片を2枚切出し、層(II)を内側とする袋状になるように互いに合わせ、四辺をシール幅1mmでヒートシールした。このとき、上記袋の中に、未開封瓶から取り出したシリカゲル(青色)3粒を封入した。この袋を、60℃、相対湿度90%の環境に30日間晒した後、シリカゲルを取り出し、その吸湿度合いをシリカゲルの色で判定した。
○:3粒とも未開封瓶のものとほとんど同じ青色のままである。
△:3粒とも少し薄い青色になった。
×:吸湿が進んで3粒とも青味の失せた色になった。
実施例9および10の多層フィルムにおいて層(I)および(II)を有せず、層(III)〜(VI)のみから成る多層フィルムをそれぞれ参考例1および2とし、層(III)が内側になるようにヒートシールして上記吸湿試験を行ったところ、結果は×であった。これは、ヒートシール部分からの水分の透過によりシリカゲルが完全に吸湿したためと考えられる。
Claims (9)
- 吸水性樹脂層(I)および制電性樹脂層(II)を有する多層フィルムであって、制電性樹脂層(II)は、23℃および相対湿度10%での表面固有抵抗が1.0×105Ω/sq.〜1.0×1012Ω/sq.であり、吸水性樹脂層(I)は、
(A)ポリエチレン系樹脂組成物100質量部、および
(B)吸水性フィラー7〜200質量部
を含む吸水性樹脂組成物からなり、ポリエチレン系樹脂組成物(A)は、
(A−1)下記(i)〜(iv)の特性を有するエチレン系重合体99〜60質量%、
(i)DSC融解曲線における最も高い温度側のピークトップ融点(Tm)が110℃以上である、
(ii)DSC融解曲線における融解熱量(ΔH)が90〜180J/gである、
(iii)110℃における結晶化度(Xc110)が10〜60%である、および
(iv)MFR(190℃、21.18N)が0.1g/10分以上10g/10分未満である、
および
(A−2)酸変性樹脂1〜40質量%
を含み、ここで成分(A−1)と成分(A−2)の量の合計が100質量%であり、吸水性フィラー(B)は、30μm以下の粒子径(D99)および20μm以下の粒子径(D50)を有する、ここでD99およびD50はそれぞれ粒子径分布において粒子径の小さい方から累積して99質量%、および50質量%になる点における粒子径を言う、ところの多層フィルム。 - 制電性樹脂層(II)が、
(a)熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよび未加硫ゴムから成る群から選ばれる1以上の高分子化合物20〜80質量部、および
(b)表面が、アルキレンエーテル、エステル、アミン、スルフィドおよびアクリロニトリルのいずれか1つ以上を繰り返し単位とするセグメントを有する(共)重合体の1以上で被覆された無機充填材80〜20質量部
からなる合計100質量部、ならびに
(c)Li+ 、Na +、K +、Mg 2 +およびCa2+ から成る群から選ばれるカチオンとCl−、Br−、F−、I−、NO3 −、SCN−、ClO4 −、CF3SO3 −、BF4 −、(CF3SO2)2N−および(CF3SO2)3C−から成る群から選ばれるアニオンとによって構成される1以上の金属塩0.01〜20質量部
を含む制電性樹脂組成物からなる、請求項1記載の多層フィルム。 - 制電性樹脂層(II)が、
(a)熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーおよび未加硫ゴムから成る群から選ばれる1以上の高分子化合物20〜80質量部、および
(b)表面が、アルキレンエーテル、エステル、アミン、スルフィドおよびアクリロニトリルのいずれか1つ以上を繰り返し単位とするセグメントを有する(共)重合体の1以上で被覆された無機充填材80〜20質量部
からなる合計100質量部、ならびに
(e)極性基を有する熱可塑性樹脂(ただし、(a)成分を除く)3〜40質量部
を含む制電性樹脂組成物からなる、請求項1記載の多層フィルム。 - 制電性樹脂組成物が
(c)Li+ 、Na +、K +、Mg 2 +およびCa2+ から成る群から選ばれるカチオンとCl−、Br−、F−、I−、NO3 −、SCN−、ClO4 −、CF3SO3 −、BF4 −、(CF3SO2)2N−および(CF3SO2)3C−から成る群から選ばれるアニオンとによって構成される1以上の金属塩0.01〜20質量部
をさらに含む、請求項3記載の多層フィルム。 - (a)成分がポリオレフィン系樹脂である、請求項2〜4のいずれか1項記載の多層フィルム。
- (c)成分が、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドおよびリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドから成る群から選ばれる少なくとも1種である、請求項2、4および5のいずれか1項記載の多層フィルム。
- 吸水性樹脂層(I)の一方の面に制電性樹脂層(II)を有し、他方の面に、酸変性ポリオレフィン樹脂の層(III)、アルミニウムの層(IV)およびポリアミドの層(V)が順次積層された、請求項1〜6のいずれか1項記載の多層フィルム。
- ポリアミドの層(V)の露出面にポリエステル系樹脂の層(VI)が更に積層された、請求項7に記載の多層フィルム。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載の多層フィルムからなる、電子機器部品用包装フィルム。
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