JPH0576722B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電気傷害を受け易い物品の包装に
適し、かつ、内容物を透視できる帯電防止プラス
チツクフイルムの袋に関するものである。

〔従来の技術〕

通常のプラスチツクフイルムは、その表面抵抗
値（JIS K6911に準拠した測定値を言う、以下同
じ）が10¹⁴Ω以上であり、そのフイルム自体も容
易に帯電し、また、そのフイルムと装触し摩擦を
受ける他の物体を強く帯電させるので、静電気傷
害を受け易い物品を包装するためには、帯電防止
処理することが必要である。

本発明者らは、先に表面抵抗値が低く、かつ、
透視可能な帯電防止プラスチツクフイルムを完成
し、特願昭59−46473号として出願した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、前記の帯電防止プラスチツクフ
イルムを用いて、静電気傷害を受け易い物品の保
護に最も適した包装体を見い出すべく、さらに研
究を進め、本発明に到達したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、透明なプラスチツクフイルムの基材
と、厚みが10μ以下で厚み方向の体積抵抗が
10¹³Ω・cm以下の透明な表層との間に、カーボン
プラツクの透視可能な層を設けた、透視可能な帯
電防止プラスチツクフイルムよりなり、上記厚み
が10μ以下の表層を袋の内面側として構成した透
視可能な帯電防止プラスチツクフイルムの袋に関
するものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いる透明なプラスチツクフイルムの
基材は、透視可能で、包装袋材料として適当なも
のの中から選択される。例えば、ポリスチレン、
ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、繊維系プラスチツクなどのフ
イルムや、所望によつてはこれらのラミネートフ
イルムから選択される。

本発明においては、通常この基材の上に、カー
ボンブラツクに透視可能な層を形成させる。ま
た、所望の場合には後に詳述する表層の上に、カ
ーボブラツクの層を設けることもできる。すなわ
ち、基材の上にカーボンブラツクの層を設けて、
その上に表層を設けるのではなく、別に作つた表
層の上にカーボンブラツクの層を設けて、これを
基材とはり合わせることも可能である。通常はカ
ーボンブラツクの透視可能な層は、カーボンブラ
ツクを含む導電性塗料を、基材の上に塗布成膜さ
せて得られる。導電性塗料は、必須成分としてカ
ーボンブラツクを含み他に必要に応じてバインダ
ー、溶媒または分散媒を配合したものである。カ
ーボンブラツクは、導電性フイラー用のものから
選ぶのがよい。種々の銘柄が入手できるが、粒
度、分散性、焼成による黒鉛化の程度、ストラク
チヤーの発達程度などについて必ずしも一義的に
決まる選択の尺度は見い出していない。導電性フ
イラー用のものを何種類がテストして、それぞれ
のプロセスに適するもので、同じ導電度に対して
なるべく透明度のよい銘柄を選択するのがよい。
バインダーは、基材との接着力の大きなものの中
から選ぶべきである。バインダーとしては、例え
ば、EVAラテツクス、アクリル系ラテツクス、
SBラテツスクなどのラテツクス類、PVA、繊維
素誘導体類、でんぷん誘導体類、アクリル系樹
脂、EVA性樹脂、スチレン系樹脂などの溶剤に
溶かして用いる樹脂類から選択される。バインダ
ーの量については、特に注意を要し、あまり多く
すべきではない。すなわち、乾燥塗膜中のカーボ
ンブラツクの割合を、比較的大きくするようにす
べきである。このことは、透視可能な塗膜を得る
という目的と一見相反するように考えられるが、
乾燥塗膜中におけるカーボンブラツク濃度が比較
的低い場合には、塗膜の機械的強度は大きくな
り、カーボンブラツクの脱離による汚染は少なく
なるが、導電性と透視性とのバランスが悪化す
る。すなわち、導電性を出すために膜厚を大きく
すると透視性は非常に悪くなるからである。塗膜
中のカーボンブラツクの濃度は、使用するカーボ
ンブラツクの種類、分散方法、成膜方法などで異
なるので、一定の濃度範囲を記すのは困難である
が、通常は８％程度以上で、濃いほうが望まし
く、成膜方法を選べば100％カーボンブラツクで
もよい。すなわち、バインダーを全く用いないで
も、カーボン粒子の凝集により塗膜をつくること
もできる。ただし、カーボンブラツク濃度が70％
以上で、100％に近くなると塗膜は弱くなり、次
の工程までにこわれ易くなるので注意を要する。
また、カーボンブラツク濃度が70％以上に高くな
ると、基材との接着力も不足することが多くな
る。しかし、好都合なことにカーボンブラツクの
濃度が高くなるほど、導電層であるカーボンブラ
ツクの透視可能な層の厚さは薄くなり、かつ、機
械的に不完全な膜になると考えられるので、導電
層の上に重ねて表層を設けるために合成樹脂液を
塗布すると、カーボンブラツクの導電層は破壊さ
れないで、合成樹脂液の浸透を許すものと考えら
れ、表層の合成樹脂を基材との接着性のよいもの
の中から選ぶことにより導電層と基材との接着性
を改善することができる。カーボンブラツクの透
視可能な層の塗布量は、所望の光透過率と導電性
を得るように決めなければならない。一般的に言
えば、カーボンブラツク濃度が高く、バインダー
濃度が低いほうが所望の導電性能を得られる塗布
量は少なくなり、光透過率は高くなるが、中間の
塗膜の強度が低くなるので、用いる製造プロセス
により許容できる中間の塗膜の強度を考えて配合
を決め、塗布量を決めるべきである。塗膜に接触
することの少ないスプレーコートなどで表層をつ
ける場合は、バインダーを少なく、塗布量を少な
くすることができる。

一定の配合、分散を行なつた塗料で比較すれ
ば、塗布量は多いほど導電性が向上し透視性は低
下するから要求性能に合うよう塗布量を決めれば
よい。塗布量が過少になると、カーボンブラツク
は完全な層を形成することができなくなつて導電
性を示すことができなくなり、導電性が得られな
くなる。

塗布量と、その結果得られるものの導電性能と
透視性の関係を実施例に示した。導電性能につい
ては、表面抵抗10¹⁰Ω程度でも用途が考えられる
が、本発明のものは10³Ω程度の低い抵抗が可能
である。また、透視性能は、光透過10％程度でも
明るい所では内容物の確認ができるが、本発明に
よれば、はるかに高い光透過と低いヘイズのもの
ができる。カーボンブラツクを導電成分とする従
来の透視可能な塗膜は光透過が低くヘイズが大き
く透視性が劣り、白い紙で摩擦すると黒く汚染
されるなどの欠点があつたが、その上に重ねて体
積抵抗が１×10¹³Ω・cm以下、厚み10μ以下の透
視可能な合成樹脂表層を設けることによりヘイズ
が少なく透視性が改良され、白い紙で摩擦して
も汚染が認められない良好な帯電防止フイルムが
得られる。この表層は、導電塗料による塗膜の上
に直接重ねて透明な合成樹脂の塗料を塗布するこ
とによつて設けることができる。この表層は、帯
電防止プラスチツクフイルムまたはシートの表面
層をなすものであるから、包装材料として要求さ
れる表面の諸性質、すなわち、硬度、光沢、すべ
り性、耐ブロツキング性などを充たすものを選択
すべきである。この表層は、導電塗料による導電
層と包装材料表面との間に導電に関係するので、
層の体積抵抗は１×10¹³Ω・cm、厚みは10μ以下
でなければならない。層の体積抵抗が１×
10¹³Ω・cm以上で、厚みが10μ以上の場合には、
包装材料の帯電防止性能が不十分になる。ただ
し、この表層に用いる樹脂自体の体積抵抗は高い
10¹⁴Ω・cm以上のものであつても、導電塗料によ
る導電層の上に直接塗布成膜させた層は多くの場
合、10¹³Ω・cm以下の低い体積抵抗を示すことを
見い出した。この原因は不明であるが、成膜時に
導電成分であるカーボンブラツクの一部が移動し
て新しく形成される表層を変成し、表層の厚み方
向に測つた体積抵抗を低下させることも考えられ
る。したがつて、表層の材料として用い得るか否
かは、そのプラスチツクの通常の体積抵抗値から
判断すべきではなく、本発明のフイルムを作るた
めに、導電塗料の塗膜上に直接塗布成膜させて得
られた塗面に電極を接触させてその表面抵抗を測
定することにより容易に判断できるものである。
この表面抵抗と体積抵抗との関係は下記のとおり
である。

(1) 表面抵抗値：JIS K6911に準拠した方法によ
る。測定電極は直径５cmの水銀電極およびこれ
と同心に配置した内径７cm、外径８cmのドーナ
ツ状水銀電極で、接触面積はドーナツ状の極が
11.8cm²、円型の極が19.6cm²である。

(2) 表層の体積抵抗の計算： 表層の厚み Ｔ（cm） 導電性塗料の塗膜面で測定した抵抗値 r₁（Ω） 導電性塗料の塗膜に重ねた表層面で測定した抵
抗値 r₂（Ω） 表層の体積抵抗 Ｒ（Ω・cm） △ｒ＝（r₂−r₁） （Ω） Ｒ＝△ｒ／0.136T Ｔ （Ω・cm） 但し、0.136は電極で決まる定数である。表
面抵抗の計算は次式による。

塗膜面又は表層面で測定した抵抗値ｒ（Ω）
表面抵抗（Ω）＝18.8r（Ω） 但し、18.8は、電極で決まる定数である。

(3) 光透過率とヘイズ：JIS K7105に準拠した方
法による。

このようにして得られた帯電防止フイルムによ
り、包装用の袋を作るに当り、以上のように形成
された厚み10μ以下の表層を袋の内面側とするこ
とが重要である。この表層は、表面抵抗が低く帯
電防止の能力が大きいので、フイルムの片面にこ
の表層（以下、Ａ表層と略記する。Ａ表層は基材
フイルムとの間にカーボンブラツクの層を有して
いる。）を設ければ、もう一方の面については必
ずしも帯電防止処理は必要ではないが、もう一方
の面に通常のねり込みタイプや塗布タイプの帯電
防止剤によつて、弱い帯電防止処理を行なつても
よいし、また、費用が許せば両面ともにＡ表層を
設けるのも望ましい。

片面だけにＡ表層を設けたフイルムにより、Ａ
表層を袋の外側にした袋でも、かなり良好な帯電
防止に能力があるが、本発明のように袋の内側に
Ａ表層を設けた袋に比べると、内容物の静電気の
蓄積が大きいために、内容物の保護が必ずしも十
分でないことが認められた。静電気によるIC等
の障害の大部分は、素子内部の半導体部分または
導体部分に絶縁している絶縁薄膜の絶縁損傷であ
ることが知られており、この絶縁損傷の大部分は
帯電した導体（大部分は人体といわれる）から素
子中の導体部分または半導体部分への放電、また
は、帯電した素子中の導体部分または半導体部分
からアースした導体（人体など）への放電の経路
で発生するので、袋中の導体に電気を蓄積させな
いことは、非常に重要な性質である。

〔実施例〕

以下に実施例と比較例を示す。

実施例 １ 不揮発分50％のスチレンブタジエンラテツクス
0.4重量部とカーボンブラツク1.8重量部と水97.8
重量部よりなる導電性塗料を作つた。この塗料
は、不揮発分２％を含み、乾燥塗膜の90％がカー
ボンブラツクである。片面をコロナ処理した厚み
60μのポリプロピレンフイルムのコロナ処理面
に、上記導電性塗料を乾量で0.12ｇ／m²塗布して
乾燥させた。塗布物の光透過率は38％、ヘイズは
25％で透視して物を確認できるが、この塗膜は、
白色の紙で摩擦すると容易に紙を黒く汚染
し、実用できる包装材料にはならない。塗布面の
表面抵抗は５×10³Ωであつたこの上に重ねてポ
リメタクリル酸メチルの15％トルエン溶液を、乾
量で１ｇ／m²塗布して乾燥した。ポリメタクリル
酸メチルの比量を１とすると、塗布層は１×10^-4
cmの厚みとなる。塗布面の表面抵抗は７×10³Ω
であつた。塗布したポリメタクリル酸メチルの薄
層の体積抵抗は８×10⁶Ω・cmと計算され、ポリ
メタクリル酸メチルの体積抵抗としては低い値で
あるが、これは直接塗布したことにより下地の導
電層の成分でポリメタクリル酸メチルの薄層が変
成されているものと考えられる。このポリメタク
リル酸メチル塗液を別に成膜して、体積抵抗を測
定したら、２×10¹⁴Ω・cmであつた。塗布物の光
透過率は40％、ヘイズは８％で、白色の紙で塗
膜を摩擦しても汚染は全くみられなかつた。この
フイルムのポリメタクリル酸メチル塗布面（Ａ表
層）を内側にして袋を作つた。５cm×５cm、厚み
0.3mmのアルミ板の一端にポリスチレンの棒で柄
をつけて絶縁し、この板を袋の中に入れて手で柄
を持つて50回摩擦して直ちに取り出し、リオン(株)
製静電場測定器によりアルミ板の電場を測つた
ら、12ボルト／cmであつた。この袋は袋の中の導
体に電気を蓄積することが非常に少なく、したが
つて、ICなどの包装にすぐれていることがわか
つた。

比較例 １ 市販の帯電防止剤をねり込んだICなどを包装
するために特に作られたポリエチレン袋の中に、
実施例１で用いたアルミ板を入れて同様に摩擦し
てアルミ板の電場を測つた。1500ボルト／cmであ
つた。この種の帯電防止剤をねり込んだ袋では、
袋自体が帯電することは少ないが、内部の導体に
相当高電圧の電気を蓄積することがわかつた。

比較例 ２ 実施例１のフイルムを用いて、Ａ表層を外側に
して袋を作り、実施例１と同様にアルミ板の電場
を測つた。140ボルト／cmであつた。この袋は市
販の帯電防止剤をねり込んだフイルムの袋より
も、内部の導体に電気を蓄積させにくいが、実施
例１の袋よりも劣ることがわかつた。

比較例 ３ 実施例１の袋のＡ表層の反対側の面に、比較例
１で用いた帯電防止剤をねり込んだ袋のフイルム
を積層して、Ａ表層を外側にして袋を作つた。こ
の袋は内側が帯電防止剤をねり込んだポリエチレ
ンであり、外側にＡ表層が出ている。実施例１と
同様にアルミ板の電場を測ると、60ボルト／cmで
あつた。Ａ表層の反対側を帯電防止剤処理にすれ
ば若干有効であるが、なお実施例１の袋にはおよ
ばないことがわかつた。

実施例 ２ 不揮発分50％のスチレンブタジエンラテツクス
18重量部とカーボンブラツク１重量部と水81重量
部よりなる導電性塗料を作つた。この塗料は不揮
発分10％を含み、乾燥塗膜の10％がカーボンブラ
ツクである。片面のコロナ処理した60μのポリプ
ロピレンフイルムのコロナ処理面に、上記導電製
塗料を乾量で0.5ｇ／m²塗布し乾燥した。塗布物
の光透過率は35％、ヘイズは15％で、透視して物
を確認できた。白色の紙で塗布面を摩擦する
と、僅かに汚染が認められた。塗布面の表面抵抗
は２×10⁷Ωで、十分な帯電防止性能を有してい
た。この塗膜の上に重ねて、ポリスチレンの15％
トルエン溶液を乾量で１ｇ／m²塗布して乾燥し
た。ポリステレンの比量を１とすると、塗布量は
１×10⁴cmの厚みとなる。塗布面の表面抵抗は６
×10⁷Ωであつた。塗布したポリスチレン層の体
積抵抗は２×10¹¹Ω・cmと計算される。このポリ
スチレン塗液を別に成膜して体積抵抗を測定した
ら１×10¹⁵Ω・cmであつた。塗膜を白色の紙で
摩擦しても全く汚染は認められなかつた。光透過
率は38％、ヘイズは７％で、透視性が改善され
た。このフイルムのポリスチレン塗布層（Ａ表
層）を内側にして袋を作つた。実施例１と同様に
してアルミ板の摩擦帯電による電場を測ると、16
ボトル／cmであつた。

〔発明の効果〕

以上詳述したとおり、本発明の帯電防止プラス
チツクフイルムの袋は、関係湿度により導電性能
が変化しないカーボンブラツクを導電成分として
含むが、内容物を透視することができ、内容物が
摩擦されても、その導体部分に電気を蓄積するこ
とが少ないので、蓄積した電気の放電経路の絶縁
破壊によるICなどの損傷を防止するために特に
有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明なプラスチツクフイルムの基材と、厚み
   が10μ以下で厚み方向の体積抵抗が10¹³Ω・cm以
   下の透明な表層との間に、カーボンブラツクの透
   視可能な層を設けた、透視可能な帯電防止プラス
   チツクフイルムよりなり、上記厚みが10μ以下の
   表層を袋の内面側として構成した透視可能な帯電
   防止プラスチツクフイルムの袋。