JP5691295B2 - 帯電防止フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は帯電防止フィルムの製造方法に関するものである。

プラスチックフィルムの摩擦による静電気帯電は従来食品・工業用途問わず、埃・粉体・軽量物の付着原因となった。また静電気帯電は静電気に対し敏感な電子部品の破壊等を発生する原因として問題となっている。このような問題は特に低湿度環境下において発生しやすい傾向にあり、低湿度環境下における静電気トラブルを防止できるようなプラスチックフィルムが強く求められている。

この帯電を防止する手段として、プラスチックフィルム自体に帯電防止剤を練り込む方法、表面に帯電防止剤を塗布や蒸着する方法等が採用されてきたが、フィルム自体に練りこんだ際には経時的に染み出してその効果を発現するものの、その染み出しが別の特性へ影響する。また、塗布した際にはフィルムを巻いた際の移行による効果低減や外部環境（温度・湿度・汚れ）などによって劣化が生じる。蒸着においても同様の懸念があるが方法・材料が限られコストが高くなる。また、それらの問題を回避するために、本発明と同様にラミネートフィルムにあってはラミネート用接着剤に帯電防止剤を含ませることにより、帯電を除去するという手法も提案されており、帯電防止接着プライマーとしては、下記特許文献１のようなものが公知となっている。

しかし、上記公知の帯電防止接着プライマーは、空気中の湿度にその性能が大きく作用されるという欠点を有しており、それを用いた積層フィルムも同様に空気中の湿度の影響を受ける。 また、下記特許文献２でも帯電防止接着プライマーを使用した技術を記載しているが無溶剤系のものであるため、現在のラミネート接着剤の大半を占める溶剤使用系のものの開発が求められている。

特許第２６０８３８３号公報

特開２００９−３５６５９号公報

本発明の目的は、低湿度環境下においても優れた帯電防止性能を維持する帯電防止フィルムの製造方法を提供することにある。

このような目的は、下記［１］〜［７］に記載の本発明により達成される。

［１］接着剤層を介して複数の樹脂層を貼り合わせてなる帯電防止フィルムの製造方法であって、前記接着剤層が界面活性剤（ａ１）と炭酸アルキレン（ａ２）とを含む帯電防止剤（Ａ）、接着剤樹脂（Ｂ）および溶剤（Ｃ）を含む接着剤組成物であって、前記接着剤樹脂（Ｂ）がポリウレタン組成物を含む熱硬化型接着剤樹脂である、帯電防止フィルムの製造方法。

［２］前記界面活性剤（ａ１）がイオン系界面活性剤である［１］記載の帯電防止フィルムの製造方法。

［３］前記帯電防止剤（Ａ）中の界面活性剤（ａ１）と炭酸アルキレン（ａ２）との重量比（ａ１／ａ２）がａ１／ａ２＝９０／１０〜６０／４０である［１］または［２］記載の帯電防止フィルムの製造方法。

［４］ 前記帯電防止剤（Ａ）と接着剤樹脂（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）がＡ／Ｂ＝１０／９０〜７０／３０である［１］乃至［３］のいずれかに記載の帯電防止フィルムの製造方法。

［５］ 前記イオン系界面活性剤がカチオン系界面活性剤である［２］に記載の帯電防止フィルムの製造方法。

［６］ 前記カチオン系界面活性剤がアルキル４級アンモニウムエトサルフェートである［５］記載の帯電防止フィルムの製造方法。

本発明の製造方法によって製造された帯電防止フィルムは、低湿度環境下においても静電誘導現象を抑制し、低湿度環境下における帯電防止性に優れたものとなる。

より具体的には、たとえば、本発明の製造方法を用いて製造された帯電防止フィルムは、摩擦等によって帯電したフィルムが埃・粉体他、軽量物の付着を抑制し、また帯電した埃・粉体等の軽量物からの静電誘導現象を湿度に依存することなく防止することが出来るため、剥離時に電子部品の帯電を原因としたクーロン力による電子部品の貼り付きおよび、ＥＳＤによる電子部品の破壊を防止することができる。

本発明の製造方法によって製造された帯電防止積層フィルムの一例を示す概略断面図である。 本発明の製造方法によって製造された電子部品包装用カバーテープの一例を示す概略断面図である。 接着剤組成物を被着体へ塗布した際の成分の良好な分散状態をしめす偏光顕微鏡画像の一例である。 接着剤組成物を被着体へ塗布した際の成分の分散不良状態をしめす偏光顕微鏡画像の一例である。

以下本発明の帯電防止フィルムの製造方法について詳細に説明する。

（加工工程）
帯電防止フィルムは接着剤層を介して複数の樹脂フィルムを貼り合わせることによって作製される。

（樹脂フィルム）
帯電防止フィルムを作製するために貼り合わせる樹脂フィルムは特に限定する必要がなく、帯電防止フィルムの用途によって選択される。例えば、電子部品包装用カバーテープ用途には、フィルムに強度が必要となるため、二軸延伸処理をしたＰＥＴ、ＰＰ、ナイロン等が一層以上用いられる。更にはクッション性、シール性などを付与するため、無延伸の樹脂が選定される事があり、これらは、フィルムの状態で用意する必要は無く、本発明の製造方法に従って設けられた接着剤層を介する様にペレットから溶融押出しや、コートする事で積層しても良い。例えば、押出しラミネート法によるフィルムの貼り合わせ時に、本発明の接着剤組成物をアンカーコート材として使用し積層フィルムを作製する事ができ、これにより積層フィルムに安定した帯電防止性を付与することができる

（帯電防止剤（Ａ））
本発明の製造方法で用いる接着剤組成物に含まれる帯電防止剤は、界面活性剤（ａ１）と炭酸アルキレン（ａ２）とを含むものである。

（界面活性剤（ａ１））
界面活性剤（ａ１）を用いることにより接着剤組成物および被着体の帯電防止性を向上させることができる。
界面活性剤（ａ１）はそれ自体が水分等を利用して、イオン電導性を発現する事で添加した素材へ帯電防止性能を付与することができるからである。

公知の界面活性剤は種々存在するが、炭酸アルキレン（ａ２）に溶解し透明であるものが好ましく、例えばカチオン型帯電防止剤の非水系イオン電解液等が挙げられる。非イオン系電解液の中でも帯電防止特性の観点からはアルキル４級アンモニウムエトサルフェートが好ましい。

（炭酸アルキレン（ａ２））
帯電防止剤（Ａ）が炭酸アルキレン（ａ２）を含むことにより、界面活性剤により発現する帯電防止性を損なうことなく界面活性剤を接着剤樹脂（Ｂ）と相溶させることが可能となり、透明接着剤組成物を得ることができる。これは炭酸アルキレン自体の誘電率が高く、これまで界面活性剤の溶剤とする事で一般的に用いられてきた水分の様にイオン電導性を発現させることができるからであり、さらに界面活性剤（ａ１）と接着剤樹脂（Ｂ）との相溶化剤としての役割を果たすからである。

なお、炭酸アルキレンはそれ自体に接着性能はなく、帯電防止剤の効果を発現させるための媒体として加えているため、性能発現に必要な部数を添加すれば良い。具体的には、界面活性剤（ａ１）／炭酸アルキレン（ａ２）の重量比（ａ１／ａ２）がａ１／ａ２＝９０／１０〜６０／４０であることが好ましい。炭酸アルキレン（ａ２）の重量比は前記範囲下限値以下とすることにより帯電防止のための媒体が不足する事になり帯電防止剤効果が低下し、前記範囲上限値以上とすると帯電防止効果を付与するために接着剤に添加した際に接着力不足となる。

炭酸アルキレンのより具体的な例としては、炭酸プロピレンが入手可能なものとして挙げられる。

（接着剤樹脂（Ｂ））
本発明に用いる接着剤樹脂（Ｂ）はフィルム等の被着体を貼り合わせることのできる接着剤であれば特に限定はしないため、多くの種類が存在する。具体的には、エステル系、エーテル系、などが挙げられるが、接着剤の透明性を維持する事を考慮すると相溶するエステル系であるウレタン-イソシアネート硬化タイプの接着剤が好ましい。２液硬化タイプの場合には主剤としてエステル系、エーテル系があるが、上記同様エステル系が好ましい。硬化剤として芳香族系、脂肪族系が挙げられ、いずれも使用は可能であるが、脂肪族系の方が硬化後の黄変も無く、使用上好ましい。

本発明の接着剤組成物中における前記帯電防止剤（Ａ）と接着剤樹脂（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）はＡ／Ｂ＝１０／９０〜７０／３０であることが好ましい。帯電防止剤（Ａ）の重量比を前記範囲下限値以上とすることにより着剤組成物は好適な帯電防止性能を有し、また、前記範囲上限値以下とすることにより好適な接着性能を有するものとなる。

（溶剤（Ｃ））
溶剤（Ｃ）についても公知の溶剤を使用することができるため特に限定はしないが、上記接着剤樹脂を溶解し、炭酸アルキレンと相溶するものの中から選定することが好ましい。環境負荷物質の使用を削減するという観点からは酢酸エチルを用いることが好ましい。

接着剤組成物全体に占める溶剤（Ｃ）は、重量比率は６０〜９０重量％となる。溶剤の重量比率が前記範囲下限値を上回ると接着剤をコートした際に接着剤が拡がり、外観にムラがでること無く塗る事が出来る。また、上限値を下回ると、溶剤が揮発するのに時間がかかること無く生産効率が向上し、また、帯電防止剤が凝集する事なく分散できる。

（接着剤組成物の作製方法）
接着剤組成物は界面活性剤（ａ１）を炭酸アルキレン（ａ２）に溶解し帯電防止剤（Ａ）を作製後、接着剤樹脂（Ｂ）に添加しても良い。なお接着剤樹脂（Ｂ）として２種以上の接着剤樹脂を混合したものを用いる場合、いずれかの接着剤樹脂にあらかじめ帯電防止剤（Ａ）を混合しておくことにより、帯電防止剤（Ａ）の分散性が向上する。

（積層フィルム）
図１に示すとおり、接着剤層２として本発明の接着剤組成物を用いて、２以上の被着樹脂層１を接着し積層フィルムを作成することができる。より具体的な使用例としては、図２に示すような電子部品包装用カバーテープが挙げられる。電子部品包装用カバーテープ２０は、図２に示すとおり、少なくとも基材層３、中間層４、ヒートシーラント層５という複数の樹脂層で構成されるものが好ましく、これらのうち少なくともいずれかの２層が本発明の接着剤組成物を介して積層されていることが好ましく、特に接着剤層挿入のし易さの観点からは図２に示すように前記基材層３とクッション層４とを接着剤層６により積層することが好ましい。

（帯電防止フィルムの作製方法）
本発明の接着剤組成物を用いた積層フィルムの作製方法としては特に限定はしないが、例えば、押出しラミネート法によるフィルムの貼り合わせ時に、本発明の接着剤組成物をアンカーコート材として使用し積層フィルムを作製する事ができ、これにより積層フィルムに安定した帯電防止性を付与することができる。

（接着剤組成物の作製）
下記原料を表１に示す配合に従い、界面活性剤を炭酸プロピレンに添加・溶解した後、更に溶剤およびポリウレタン組成物を加えてプロペラ式攪拌機を用いて混合した。その後フィルム貼り合わせ前にイソシアネート組成物をプロペラ式攪拌機混合して接着剤組成物とした。
なおポリウレタン組成物とイソシアネート組成物とは重量比率でポリウレタン組成物／イソシアネート組成物が６／１となるように配合しており、ポリウレタン組成物とイソシアネート組成物の合計成分を接着剤樹脂（Ｂ）とする。表１および２の接着剤樹脂Ｂはポリウレタン組成物とイソシアネート組成物の樹脂分を合わせた量を記載した。
界面活性剤：日油株式会社製 カチオン系界面活性剤 エレガン ２６４−ＷＡＸ
ポリウレタン組成物 ：三井化学社製 タケラック Ａ‐５２０
イソシアネート組成物：三井化学社製 タケネート Ａ−１０
溶剤 ：酢酸エチル

（帯電防止フィルムの作製）
基材層として膜厚２５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（フタムラ化学株式会社製 ＰＥＴ 品番：ＦＥ２０２１）を使用し、上記により得られた各接着剤組成物を接着剤層（膜厚１μｍ）として、前記基材層上に中間層（住友化学化学株式会社製 低密度ポリエチレン 品番：スミカセンＬ７０５）を押出しラミネート法（乾燥炉温度８０℃：ライン速度１５０ｍ／ｍｉｎ）により膜厚２５μｍで製膜することにより帯電防止フィルムを作製した。

（接着剤組成物成分の分散性評価）
フィルムに塗布して、偏光顕微鏡で観察を行い、成分偏在の有無を確認し、偏在の無いものを合格とした。

（摩擦帯電防止性）
上記により作製された各帯電防止フィルムを５．５ｍｍ幅にスリット後、８ｍｍ幅のポリスチレン製キャリアテープ（素材：カーボン練りこみポリスチレン）に電子部品（サイズ：２ｍｍ×２ｍｍ×１ｍｍ、カバーテープ側の面の面積４ｍｍ^２）を収納した。上記により得られた各積層フィルムは、そのままの状態ではヒートシールができない為、擬似的にテーピング状態となるように両端を粘着テープで貼り付け、電子部品包装体を得た。

上記で得られた電子部品包装体のサンプルについて、３００往復／分の振動を１分間与え、包装体内部の電子部品を除いた後のフィルム上の帯電圧を測定した。帯電圧は絶対値で示した。５０Ｖ以下を合格とした。なお、帯電圧の測定はＴＲＥＫ株式会社製の表面電位計を用いて、サンプルとプローブとの間の距離を１ｍｍに設定して実施した。

（表面抵抗）
上記により作製された各積層フィルムの表面抵抗値をＳＩＭＣＯ社製の表面抵抗測定器を用いて、ドライラミネート用接着剤の塗布・乾燥後の表面抵抗測定を実施した（測定条件２３℃−２０％ＲＨ）。１×１０^１０Ω／□以下を合格とした。

（帯電圧減衰時間）
上記により作製された各積層フィルムを５ｋｖに帯電させた時にフィルムの帯電圧が１％に減少する時の減衰時間をＥＴＳ株式会社製の静電気減衰測定器を用いて測定した。１０秒以下を合格とした。

各実施例、比較例についての上記評価結果を表１および２に示す。

実施例１〜６はいずれの評価項目も合格となる結果であった。一方、接着剤層へ帯電防止剤(Ａ)を添加していない比較例１や、界面活性剤（ａ１）または炭酸アルキレン(ａ２)を添加していない比較例２、３は静電気減衰効果が不足し、接着剤樹脂（Ｂ）を含まない比較例４はラミ強度も不足してしまう状態であった。

本発明の製造方法に従うと、静電誘導現象を低湿度下においても抑制する作用を持ち、製膜後に成分の偏在が発生しない帯電防止フィルムを作製できるため、例えば電子部品包装用カバーテープに用いる際に適する。

１・・・被着樹脂層
２・・・接着剤層
３・・・基材層
４・・・中間層
５・・・シーラント層
６・・・接着剤層
７・・・接着剤中の成分の偏在箇所
１０・・帯電防止フィルム
２０・・電子部品包装用カバーテープ

Claims (6)

1. 接着剤層を介して複数の樹脂層を貼り合わせてなる帯電防止フィルムの製造方法であって、
   前記接着剤層が界面活性剤（ａ１）と炭酸アルキレン（ａ２）とを含む帯電防止剤（Ａ） 、
   接着剤樹脂（Ｂ）および溶剤（Ｃ）を含む接着剤組成物であって、
   前記接着剤樹脂（Ｂ）がポリウレタン組成物を含む熱硬化型接着剤樹脂であり、
   接着剤樹脂（Ｂ）１００部に対し、炭酸アルキレン（ａ２）が２．５質量部以上９３．４質量部未満である、
   帯電防止フィルムの製造方法。
2. 前記界面活性剤（ａ１）がイオン系界面活性剤である請求項１記載の帯電防止フィルム
   の製造方法。
3. 前記帯電防止剤（Ａ）中の界面活性剤（ａ１）と炭酸アルキレン（ａ２）との重量比（ａ
   １／ａ２）がａ１／ａ２＝９０／１０〜６０／４０である請求項１または２記載の帯電防
   止フィルムの製造方法。
4. 前記接着剤層中の帯電防止剤（Ａ）と接着剤樹脂（Ｂ）との重量比（Ａ／Ｂ）がＡ／Ｂ
   ＝１０／９０〜７０／３０である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帯電防止フィル
   ムの製造方法。
5. 前記イオン系界面活性剤がカチオン系界面活性剤である請求項２項に記載の帯電防止フ
   ィルムの製造方法。
6. 前記カチオン系界面活性剤がアルキル４級アンモニウムエトサルフェートである請求項
   ５記載の帯電防止フィルムの製造方法。