JPH0443365B2

JPH0443365B2 -

Info

Publication number: JPH0443365B2
Application number: JP59046473A
Authority: JP
Inventors: Eiji Hatsutori; Teruo Nanamegi
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1992-07-16
Also published as: JPS60214945A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、静電気障害に弱い物品の包装等に適
し、内部を透視できる帯電防止フイルムまたはシ
ートの製造方法に関するものである。

通常のプラスチツクフイルムまたはシートは、
その表面抵抗値が、（測定法はJIS Ｋ 6911に準
拠、以下同じ）10¹⁴Ω以上もあり、その物自体も
容易に帯電し、またこれを接触し摩擦する他の物
体をつよく帯電させるので、静電気障害に弱い物
品の包装のためには、帯電防止のための処理が必
要である。本発明者等は、表面抵抗が低く、透明
なプラスチツク包装材料の研究を行い、先に特開
昭59−115591号公報で、帯電防止プラスチツクフ
イルムについて特許出願を行つた。上記特願は、
イオン性導電樹脂の導電層を、プラスチツクフイ
ルムまたはシートの表面に設けることを、重要な
技術手段とするものであるが、イオン性の導電材
料は、関係湿度の変化により電気抵抗が比較的大
きく変化する為に低湿度の環境下では、導電性能
が低下する欠点があつた。イオン性の導電材料を
主要な導電手段として用いないで、導電性のカー
ボンブラツクを使用して、然も透明な包装材料を
得る技術についても、我々は種々研究を行い、特
開昭58−42456号公報の出願を行つた。上記出願
は、導電性カーボンブラツクを配合した導電性塗
料を塗布して、透視可能な導電性のある塗膜を得
ることを、技術手段とするものであり、関係湿度
が低い乾燥した空気中でも性能の低下が低い包装
材料が得られるが、光透過率が低く、かつヘイズ
が大きく、内容物の確認が比較的困難であり、
又、塗膜中のカーボンブラツクの含有率をます
と、カーボンブラツクが脱離し易く、白色の紙
で表面を摩擦した場合、黒く汚染がみとめられる
等の欠点があつた。

本発明は、関係湿度により導電性能の変化する
ことが少いカーボンブラツクを主な導電の手段と
して用いる、透視可能な帯電防止プラスチツクフ
イルムまたはシートの製造方法において、透明性
の向上とヘイズの低下により透視性を向上し、ま
たカーボンブラツクの脱離による汚染を防止して
使用上の性能を改良したフイルムまたはシートの
製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、透明なプラスチツクフイルムまたは
シートに、カーボンブラツクを含む導電性塗料を
塗布し乾燥して透視可能な導電層を形成し、上記
導電層の上に透明な合成樹脂の塗料を塗布し乾燥
して厚み10μ以下の表層を形成することを特徴と
する透視可能な帯電防止フイルムまたはシートの
製造方法である。

本発明に用いる透明なプラスチツクフイルムま
たはシートは、透視可能で、包装材料として適当
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、繊維素プラスチツクなどの
フイルムまたはシートから選択される。塗膜の密
着を良くする為に、コロナ放電処理をした方が良
い場合が多い。

このフイルムまたはシートは、包装材料の基材
となり、又、本発明の製造方法において、基材と
して用いられる。即ちカーボンブラツクの透視可
能な層を、この基材の上に形成させるのがよい。
勿論、所望の場合には後に詳述する表層の上に、
カーボンブラツクの層を設けることもできる。即
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する。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
程度等について必ずしも一義的に決まる選択の尺
度は見出していない。導電性フイラー用のものを
何種類かテストして、夫々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ラテツクスなどのラテ
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系樹脂、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。即ち、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云う目的
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くなるが、導電性と透視
性とのバランスが悪化する。即ち導電性を出すた
めに膜厚が大きくすると、透視性は非常に悪くな
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、濃い方が望ま
しく成膜方法を選べば、100％カーボンブラツク
でもよい。即ち、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。

但し、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。然
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。一般的に云えば、
カーボンブラツク濃度が高く、バインダー濃度が
低い方が、所望の導電性能を得られる塗布量は少
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、バインダーを少く、塗布量を少くするこ
とができる。

一定の配合、分散を行つた塗料で比較すれば、
塗布量は多いほど導電性は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
層に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。

塗布量の例と、その結果得られるものの導電性
能と透視性の例を、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。又透視性能は、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
明のものは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１×10¹³Ωcm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
摩擦しても汚染がみとめられない、良好な帯電防
止フイルムまたはシートが得られる。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、包装材料として要せられる表面の諸性
質、即ち硬度、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、導電材料による導電層と包装材料表面との
間の導電に関係するので、層の体積抵抗は１×
10¹³Ωcm、厚みは10μ以下でなければならない。
層の体積抵抗が１×10¹³Ω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。但し、この表層に用いる樹脂自体の体積
抵抗は、高い10¹⁴Ωcm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、10¹³Ωcm以下の低い体積抵抗を
示すことを見出した。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。従つて、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、本発明のフイルムま
たはシートを作るために、導電塗料の塗膜上に、
直線塗布成膜させて、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
抗との関係については、下記の通りである。

表面抵抗値；JIS Ｋ 6911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。

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 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 （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）＝18.3r（Ω）但し、18.8は、電極で決まる定数である。

光透過率とヘイズ；JIS Ｋ 7105に準拠した方
法による。

実施例１不揮発分50％のスチレンブタジエンラテツクス
1.2重量部と、カーボンブラツク1.4重量部と、水
97.4重量部よりなる導電性塗料をつくつた。この
塗料は、不揮発分２％を含み、乾燥塗膜の70％が
カーボンブラツクである。片面をコロナ処理した
ポリスチレンの二軸延伸シートのコロナ処理面
に、上記導電性塗料を、乾量で0.12gr/m²塗布し
て乾燥させた。塗布物の光透過率は52％、ヘイズ
19％で、シートは透視性をもつているが、この塗
膜は白色の紙で摩擦すると容易に紙を黒く汚
染し実用出来る包装材料にはならない。塗布面の
表面抵抗は４×10⁵Ωであつた。この上に重ねて、
硝化綿の15％エチルアルコール溶液を、乾量で
1.6gr/m²塗布して乾燥した。硝化綿の比重を1.6
とすると塗膜の厚みは１×10^-4cmである。塗布面
の表面抵抗は６×10⁵Ωで、塗布物の光透過率は
54％、ヘイズは７％であり、良好な透視性と低い
表面抵抗を有していた。白色の紙で塗布面を摩
擦しても、全く汚染されなかつた。硝化綿を塗布
した薄膜の体積抵抗は８×10⁸Ωcmと計算され、
硝化綿の体積抵抗の値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
の成分で硝化綿の薄膜が変成されているものと考
えられる。この硝化綿塗液を別に成膜して、体積
抵抗を測定したら、３×10¹¹Ω・cmであつた。こ
のシートは、熱成型して、トレーや容器をつく
り、静電気障害に弱い物品の包装に用いるのに有
用である。

実施例２不揮発分の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つくつた。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0.12gr/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、実用出来る包装材料にはならない。塗布面
の表面抵抗は５×10⁵Ω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１gr/m²塗布して乾燥した。ポリメタ
クリル酸メチルの比重を１とすると、塗布層は１
×10^-4cm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、８×10⁶Ωcm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メタクリル酸メチルの薄層
が変成れているものと考えられる。このポリメタ
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
フイルムは、袋にして、静電気障害に弱い物品の
包装に用いるのに有用である。

実施例３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つくつた。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。片面をコロナ処理した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
性塗料を乾量で0.5gr/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１gr/m²塗布して乾燥し
た。ポリスチレンの比重を１とすると、塗布層は
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。このフイルムは、袋にして、静電気障害に
弱い物品の包装に用いるのに有用である。

以上詳述した通り、本発明の方法により製造さ
れるプラスチツクフイルムまたはシートは、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、光透過率が向上し、
ヘイズが低下し、透視性が改善され、表面電気抵
抗が低く、カーボンブラツクが脱離して物を汚染
することがない帯電防止フイルムまたはシートで
あつて、静電気障害に弱い物品の包装用に有用な
包装材料を製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１透明なプラスチツクフイルムまたはシート
に、カーボンブラツクを含む導電性塗料を塗布し
乾燥して透視可能な導電層を形成し、上記導電層
の上に透明な合成樹脂の塗料を塗布し乾燥して厚
み10μ以下の表層を形成することを特徴とする透
視可能な帯電防止フイルムまたはシートの製造方
法。