プラスチックフィルムの粘着性の原因とその回避方法に関する小考
一定の温度と圧力の作用下で一定時間が経過すると、隣接するプラスチックフィルム層同士が付着することがあり、巻き取り抵抗が高い場合はロールフィルムがブロッキングしていることを示す。養生室の養生温度が高すぎる場合もロールフィルムはブロッキングしやすく、正常使用前に巻き直す必要がある。これらの現象は包装材料に粘着性があることを示しており、実際にはこの粘着性は鎖セグメントの熱運動に起因する。プラスチックフィルムの粘着性の原因 周囲温度がポリマーのTg以上になると、フィルム材料の分子鎖セグメント上の単結合が自由に回転し、分子鎖のコンフォメーションが変化する。ロールフィルムの層間距離は非常に小さく、一定の収縮張力（圧力）の作用下では、この鎖セグメントの熱運動によって鎖セグメントの移動が生じることさえあり、一方のフィルム層の鎖セグメントが隣接フィルム層表面の凹部へ移動してブロッキングを引き起こす。ポリマーフィルムが非晶性の場合、このブロッキングはより顕著になり、非晶性ポリマーではTgが低いほどブロッキングが起こりやすい。高結晶性ポリマーの場合、ほとんどの分子鎖セグメントが結晶格子内に閉じ込められて熱運動できず、ブロッキングは起こりにくい。ブロッキング現象は材料の凝集状態組成やTgに関係するほか、フィルム表面の平坦性にも関係する。たとえば平滑なフィルム表面では、ロールフィルムの層同士がほぼ隙間なく密着し、剥離時に形成される局部的な真空もブロッキングの原因となり得る。プラスチックフィルムの粘着性の応用 現在市場で広く使用されているラップフィルムは、フィルムの粘着性を利用した例である。従来、ラップフィルムにはPVCがよく用いられていた。PVCは結晶化能が低く典型的な非晶性ポリマーであり、可塑剤を40%～50%添加するとTgが-30°Cまで低下するため、フィルムは非常に柔らかく粘着性が高く、ラップフィルムとして非常に適している。しかし可塑剤DOPは人体に有害であるため、PVCラップフィルムは廃止され、PEラップフィルムに置き換えられた。LDPEはTgが低くラップフィルムに適しているが、PEはある程度の結晶性を有するため、その使用効果はPVCほど良くない。しかしPEの結晶化を効果的に防ぐことができれば、自己粘着性の良いラップフィルムを調製できる。プラスチックフィルムの粘着性を回避する方法 実際の生産では、ブロッキングを避けるために包装材料に良好な開口性が求められる。そのためフィルム製造時に少量の低分子アミド系滑剤やシリカ系ブロッキング防止剤を添加する必要がある。
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