JP2015025081A - 帯電防止性ポリオレフィンフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】低湿度環境下において帯電防止性且つ耐ブロッキング性に優れる帯電防止性ポリオレフィンフィルムを提供すること、さらに該帯電防止性ポリオレフィンフィルムを接着剤により貼りあわせてなるラミネートフィルムにおいても、低湿度環境下において良好な帯電防止性を発揮できる、帯電防止性ポリオレフィンフィルムを提供すること。【解決手段】式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する帯電防止性ポリオレフィンフィルムであって、前記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドは、前記ポリオレフィンフィルムの総質量に対して０．１乃至１．０質量％の量で含有されてなり、２３℃、２０％ＲＨの環境において１?１０１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示し、低湿度下でも帯電防止性に優れる帯電防止性ポリオレフィンフィルム。（式中、Ｒ１は炭素原子数１５乃至１７のアルキル基を表す。）【選択図】なし

Description

本発明は帯電防止性ポリオレフィンフィルムに関するものであり、特に、接着剤により貼りあわせてなるラミネートフィルム向けのポリオレフィンフィルムであって、低湿度環境下においても良好な帯電防止性と耐ブロッキング性を有する帯電防止性ポリオレフィンフィルムに関するものである。

ポリオレフィンフィルムは商品の包装等に広く使用され、商品の製造業者にとって非常に重要なものである。
通常、ポリオレフィンフィルムには、埃の付着防止やフィルム加工時の静電気発生を防止する為に帯電防止剤を予め添加しておく方法（練込型帯電防止剤）が一般に行われている。
従来市販されている帯電防止剤の帯電防止性能、例えばポリオレフィンフィルムに配合したときのフィルムの表面固有抵抗率などで示される帯電防止性能は、大気の相対湿度に大きく依存する。例えば、５０％ＲＨ（相対湿度）以上の環境下では良好な帯電防止性能を発揮できるものであっても、２０％ＲＨといった低湿度環境下では帯電防止性能が著しく低下し、帯電防止剤としての役割を果たし得ないものとなる。
また帯電防止剤はフィルム表面にブリードしていなければ効果が得られないが、ブリード過多によりフィルムがブロッキングし、品質上問題となる場合がある。具体的には、フィルムを巻きとった状態でブロッキングが生じると、包装機にかかりにくくなったり、あるいは袋の状態でブロッキングが生じると、袋同士が剥がれにくくなったり、開口性が悪くなったりする。またブロッキングした部分を剥がしたときに剥離痕が生じる場合があり、外観が不良となるという問題がある。
また別の問題として、帯電防止剤を含むポリオレフィンフィルムと他のフィルム等とを接着剤を用いてラミネートすると、帯電防止剤のブリードが接着剤によって抑制され、帯電防止性能が発揮できない場合がある。

かかる問題を解決する為に、例えば低湿度条件下で性能を発揮する帯電防止剤として、塗布型の帯電防止剤が従来より提案されている（特許文献１）。またブロッキングの対応にあたってはアンチブロッキング剤を添加する方法が一般的である（特許文献２）。
しかしながら、塗布型の帯電防止剤は経時での帯電防止性能の安定性に欠けることがあり、アンチブロッキング剤はフィッシュアイ発生の要因となりやすく、フィルム外観を損なう虞がある。
またラミネートフィルム（特許文献３）では、帯電防止剤が接着剤層に移行して、十分な帯電防止性能が発揮できない場合がある。

さらに近年、ポリオレフィンフィルムの用途拡大に伴い、低湿度下（例えば２０％ＲＨ）においても良好な帯電防止性能を有するフィルムに対する新たな要求がある。上記のラミネートフィルムにおいても、低湿度環境下での良好な帯電防止性を有するラミネートフィルムに対する新たな要求がある。例えば、かつおぶし等の乾燥食品や粉体は、これらの物品が吸湿しないように低湿度下（２０％ＲＨ程度）で包装加工がなされる。しかし低湿度環境下では静電気が特に発生しやすい。このため、こうした物品の包装に用いられるフィルムにおいて、帯電防止性能が弱い場合、フィルムへの物品の付着や飛散を十分に防止することができず、またヒートシール時にシール部分に物品が噛み込むなどの包装不良を生じる虞がある。
しかしながら、これまで提案された従来技術は、通常の湿度下（例えば４０％ＲＨ〜６０％ＲＨ程度）における帯電防止性能等の改良を提案するものであって、２０％ＲＨといった低湿度下における帯電防止性を十分に満足することができる技術の提案はこれまでなされていない。
また、練込型帯電防止剤は使用する樹脂との相溶性がよいことや、溶融混練等に耐えられる耐熱性が求められるため、低湿度条件下で帯電防止性に優れるとされる塗布型帯電防止剤を、そのまま樹脂に練り込んで使用できるわけではない。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、低湿度環境下において帯電防止性且つ耐ブロッキング性に優れる帯電防止性ポリオレフィンフィルムを提供すること、さらに該帯電防止性ポリオレフィンフィルムを接着剤により貼りあわせてなるラミネートフィルムにおいても、低湿度環境下において良好な帯電防止性を発揮できる、帯電防止性ポリオレフィンフィルムを提供することである。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有するポリオレフィンフィルムが、低湿度下における帯電防止性及び耐ブロッキング性に優れること、更に接着剤により貼りあわせてなるラミネートフィルムにおいても、低湿度下における良好な帯電防止性が発揮できる帯電防止性ポリオレフィンフィルムとなることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち本発明は、下記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する帯電防止性ポリオレフィンフィルムであって、
前記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドは、前記ポリオレフィンフィルムの総質量に対して０．１乃至１．０質量％の量で含有されてなり、
２３℃、２０％ＲＨの環境において１×１０^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示し、低湿度下でも帯電防止性に優れる帯電防止性ポリオレフィンフィルムに関する。

（式中、Ｒ_１は炭素原子数１５乃至１７のアルキル基を表す。）

また本発明は、複数のフィルムが接着剤で積層一体化され、そして最外層のフィルムが上記帯電防止性ポリオレフィンフィルムである、積層体も対象とする。
該積層体は、２３℃、２０％ＲＨの環境において１×１０^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示すことが好ましい。

さらに本発明は、前記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する帯電防止性ポリオレフィンフィルム材料にも関する。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムは、低湿度下における帯電防止性及び耐ブロッキング性に優れるだけでなく、ラミネートフィルムの帯電防止層として適用した際においても低湿度環境下においても良好な帯電防止性を発揮できる。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムは、下記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する。

上記式中、Ｒ_１は炭素原子数１５乃至１７のアルキル基を表す。

上記式（Ａ）において、Ｒ_１の炭素原子数が１５を下回ると、低湿度下での帯電防止性能が落ちるだけでなく、得られたフィルムがブロッキングし易くなる。またＲ_１の炭素原子数が１７を超えると、フィルムのブロッキングは抑えられるものの、低湿度下での帯電防止性能が劣るため好ましくない。

上記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドに加え、本発明の目的を損なわない範囲において、必要により、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、界面活性剤及びその他の樹脂用添加剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤を含有させてもよい。
アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩としては、アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等）及び／又はアルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム等）の有機酸の塩、炭素原子数１乃至２０のスルホン酸の塩、及び無機酸の塩が挙げられる。

界面活性剤としては、非イオン性、アニオン性、カチオン性又は両性の界面活性剤が挙げられる。
非イオン性界面活性剤としては、ポリエチレングリコール型［高級アルコール（炭素原子数８乃至１８、例えばステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール等）ＥＯ（２乃至５０モル）付加物；高級脂肪酸（炭素原子数８乃至２４、例えばステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸等）ＥＯ（２乃至５０モル）付加物；高級アルキルアミン（炭素原子数８乃至２４、例えばステアリルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン等）ＥＯ（２乃至５０モル）付加物；ポリプロピレングリコール（数平均分子量Ｍｎ８００〜４０００）ＥＯ（２乃至５０モル）付加物］及び多価アルコール型［ポリオキシエチレン（Ｍｎ２００〜３０００）の高級脂肪酸エステル、グリセリンの高級脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの高級脂肪酸エステル、ソルビット又はソルビタンの高級脂肪酸エステル、多価（２価乃至５価又はそれ以上）アルコール（炭素原子数３乃至６０、例えばグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビット、グルコース等）のアルキル（炭素原子数３乃至６０）エーテル、アルカノールアミン（炭素原子数２乃至２４）の高級脂肪酸アミド等］などが挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸塩［高級脂肪酸（上述）のアルカリ金属塩等］、硫酸エステル塩（高級アルコール（上述）の硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル（炭素原子数８乃至２４）の硫酸エステル塩等）、スルホン酸塩［アルキル（炭素原子数８乃至２４）ベンゼンスルホン酸塩、アルキル（炭素原子数８乃至１８）スルホン酸塩、パラフィン（炭素原子数２５乃至６０）スルホン酸塩等］、リン酸エステル塩［高級アルコール（上述）のリン酸エステル塩等］などが挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、第４級アンモニウム塩［アルキル（炭素原子数８乃至２４）トリメチルアンモニウム等］などが挙げられる。
両性界面活性剤としては、アミノ酸型［高級アルキルアミノプロピオン酸塩等］、ベタイン型［高級アルキル（炭素原子数８乃至２４）ジメチルベタイン、高級アルキル（炭素原子数８乃至２４）ジヒドロキシエチルベタイン等］などが挙げられる。
これら界面活性剤は、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムにおいて、上記帯電防止剤は、ポリオレフィンフィルムの質量に対して好ましくは０．１乃至１．０質量％、より好ましくは０．３乃至０．８質量％の割合で配合する。
上記配合量が０．１質量％以下では帯電防止効果が低く、また１．０質量％を超えると耐ブロッキング性が悪化する虞がある。

前記帯電防止剤は、公知の方法で添加し得る。例えば高濃度のマスターバッチを別に作製し、これをフィルムを得るまでの任意の工程で混合してもよいし、ポリオレフィンパウダーとあらかじめ混合してもよく、但し添加の方法はこれらに限られない。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムには、本発明の目的を損なわない範囲で酸化防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、そして通常ポリオレフィンフィルムに用いられる各種添加剤や充填剤を付加成分として添加することができる。

なお、上記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する帯電防止性ポリオレフィンフィルム材料も本発明の対象である。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムに使用するポリオレフィンは、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィンの単独重合体、前記α−オレフィン同士の共重合体、前記α−オレフィンと共重合可能なα−オレフィン以外の単量体とα−オレフィンとの共重合体、及びこれらの混合物等である。
前記α−オレフィンと共重合可能なα−オレフィン以外の単量体としては、酢酸ビニル、マレイン酸、ビニルアルコール、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等を挙げることが出来る。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムは単体フィルムとして、或いは２種以上のフィルムを積層したラミネートフィルムとして使用できる。なお本発明は、複数のフィルムが接着剤で積層一体化され、そして最外層のフィルムが本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムである積層体も対象とする。
本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムは、接着剤の希釈に溶剤を使用する溶剤型ドライラミネーション法により得られるラミネートフィルム、或いは、無溶剤型接着剤で加工するラミネートフィルムのいずれにも好適に使用可能である。

前記積層体の構造は最外層のフィルムが本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムであれば任意であるが、例えば、帯電防止性ポリプロピレンフィルム／押出ポリエチレンラミネート／帯電防止性直鎖状低密度ポリエチレンフィルム；帯電防止性ポリプロピレンフィルム／エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム／押出ポリエチレンラミネート／帯電防止性エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム；帯電防止性ポリプロピレンフィルム／ポリエチレンテレフタレートフィルム／帯電防止性直鎖状低密度ポリエチレンフィルム；帯電防止性ポリプロピレンフィルム／押出ポリエチレンラミネート／帯電防止性ポリプロピレンフィルム、などの構成を挙げることができる。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムはフィルム表面に印刷を行なってもよい。該ポリオレフィンフィルム表面への印刷は通常使用されるスクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷やグラビア印刷などの方法が用いることができる。
また、本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムに印刷を行う場合、印刷に先立ちフィルム表面をコロナ放電処理等一般に用いられる方法で表面の活性化処理を行うとインキのなじみや接着性を向上できるため、何らかの方法で表面の活性化処理を行うことが望ましい。

本発明の帯電防止性ポリオレフィンフィルムは低湿度下でも帯電防止性及び耐ブロッキング性に優れるフィルムであり、具体的には２３℃、２０％ＲＨの環境において１×１０
^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示すフィルムである。
また本発明のポリオレフィンフィルムは、前述のラミネートフィルム（すなわち積層体）においても低湿度下で良好な帯電防止性を発揮する。すなわち、前記ラミネートフィルムにおける帯電防止層に本発明のポリオレフィンフィルムが使用された場合、積層体が２３℃、２０％ＲＨの環境において１×１０^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示すものである。

本発明に係る帯電防止性ポリオレフィンフィルムは、従来の帯電防止剤を含有するポリオレフィンフィルムを遙かに上回る、低湿度環境下における良好な帯電防止性及び耐ブロッキング性を発揮する。また本発明に係る帯電防止性ポリオレフィンフィルムは、ラミネートフィルムの帯電防止層として使用した際においても、低湿度環境下における帯電防止性に優れる。

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例で使用した帯電防止剤は以下のとおりである。
Ａ：パルミチン酸ジエタノールアミド （Ｒ_１＝１５）
Ｂ：ステアリン酸ジエタノールアミド （Ｒ_１＝１７）
Ｃ：ラウリン酸ジエタノールアミド （Ｒ_１＝１１）
Ｄ：ベヘニン酸ジエタノールアミド （Ｒ_１＝２１）
Ｅ：グリセリンモノステアレート
Ｆ：ステアリルジエタノールアミンモノステアレート

＜製造例１：ポリオレフィンフィルムの作製＞
ＭＦＲ３．０ｇ／１０分、結晶化度９７％のホモポリプロピレン樹脂に、上記各種帯電防止剤を表１に示す種類及び割合にて配合し、更にアンチブロッキング剤として粒径２．０μｍのシリカをホモポリプロピレン樹脂の質量に対して０．１質量％加えて溶融混練した。
得られた混合物をＴ−ダイより押出し、テンター法二軸延伸機（三菱重工（株）製）により、厚さ３０μｍの延伸フィルムを得た。なおフィルム表面に、ぬれ試験（ＪＩＳ−Ｋ−６７６８）の指数が４０ｍＮ／ｍとなるように、コロナ放電処理（８．０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ^２）を行った。
得られた延伸フィルムを３５℃、６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間エージングした後、下記に示す手順にて表面固有抵抗率、耐ブロッキング性を測定・評価した。得られた結果を表１に示す。

＜製造例２：ドライラミネートフィルムの作製＞
製造例１で作製した各延伸フィルムに、２液混合の溶剤型接着剤（主剤：東洋モートン（株）製「ＴＭ−３２９」、副剤：東洋モートン（株）製「ＣＡＴ−８Ｂ」）を、塗布量が３．０ｇ／ｍ^２となるように塗布した。
この塗布面に、厚さ４０μｍの無延伸ポリエチレンフィルムを貼りあわせ、ドライラミネートフィルムを作製した。
このラミネートフィルムを４０℃で２４時間エージングした後、エージング後のラミネートフィルムの延伸フィルム表面について、下記に示す手順にて表面固有抵抗率、耐ブロッキング性を測定・評価した。得られた結果を表１に示す。

〈表面固有抵抗率〉
表面固有抵抗率（Ω／□）は、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠し、高抵抗率計（（株）三菱化学アナリティック製、ハイレスタ−ＵＰ）を用い、２３℃、２０％ＲＨ及び５０％Ｒ
Ｈ雰囲気下にて測定した。
〈耐ブロッキング性〉
フィルムのコロナ放電処理面と未処理面を重ねあわせ、荷重５０ｋｇｆ／４００ｃｍ^２をかけ、５０℃恒温槽中で２４時間放置した。その後常温に戻し、フィルムの剥離性を剥離痕及び剥離音に基づき以下の評価基準にて評価した。
◎・・・剥離痕及び剥離音ともに無い。
○・・・剥離痕は無いが、剥離音がある。
△・・・剥離痕は無いが、剥離音があり、更に剥離時にかなりの力を要する。
×・・・剥離痕がある。

表１に示すように、本発明の帯電防止剤を配合した実施例１乃至実施例４では、帯電防止性ポリオレフィンフィルム、ドライラミネートフィルム共に、２３℃、２０％ＲＨの環境下で１×１０^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示した。また帯電防止性ポリオレフィ
ンフィルムは耐ブロッキング性に優れるものであった。

一方、式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドにおいて、Ｒ_１の炭素原子数が規定数（１５〜１７）より少ないアミドを用いた比較例１は、２３℃、２０％ＲＨの環境下における表面固有抵抗率が高く、耐ブロッキング性にも欠けるとする結果となった。また、Ｒ_１の炭素原子数が規定数より多いアミドを用いた比較例２は、耐ブロッキング性は得られたものの、２３℃、２０％ＲＨの環境下における表面固有抵抗率が高いとする結果となった。
また、本発明の帯電防止剤を使用したものの、配合量が少ない比較例３は、通常の湿度下（５０％ＲＨ）であっても表面固有抵抗率が非常に高く、帯電防止性が得られず、また大量に配合した比較例４は耐ブロッキング性に欠ける結果となった。
さらに、従来の帯電防止剤を配合した比較例５及び比較例６では、本発明の帯電防止剤と同程度の配合量では帯電防止性能が得られなかったり、あるいは通常の湿度下（５０％ＲＨ）であれば帯電防止性を発現していても低湿度下では帯電防止性に欠けるとする結果となった。

特開平２−３０５８８５号公報 特開２００３−２９２６８７号公報 特開平５−１６９６０１号公報

Claims (4)

1. 式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する帯電防止性ポリオレフィンフィルムであって、
   前記式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドは、前記ポリオレフィンフィルムの総質量に対して０．１乃至１．０質量％の量で含有されてなり、
   ２３℃、２０％ＲＨの環境において１×１０^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示し、低湿度下でも帯電防止性に優れる帯電防止性ポリオレフィンフィルム。
   

   

   （式中、Ｒ_１は炭素原子数１５乃至１７のアルキル基を表す。）
2. 複数のフィルムが接着剤で積層一体化され、そして最外層のフィルムが請求項１に記載の帯電防止性ポリオレフィンフィルムである、積層体。
3. ２３℃、２０％ＲＨの環境において１×１０^１３Ω／□以下の表面固有抵抗率を示す、請求項２に記載の積層体。
4. 請求項１に記載の式（Ａ）で表される脂肪酸ジエタノールアミドを帯電防止剤として含有する、帯電防止性ポリオレフィンフィルム材料。