CN101638572A - 防雾性表面处理剂及防雾性树脂片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有包括高温防雾性和低温防雾性在内的高防雾性的防雾性表面处理剂、及其用途。本发明的防雾性表面处理剂由(A)非离子型表面活性剂(蔗糖脂肪酸酯等)、(B)水溶性高分子((B1)乙烯基吡咯烷酮类聚合物等)和(C)阴离子型表面活性剂(磺酸盐等)构成。(B)水溶性高分子还可以含有(B2)聚氧化烯烃聚合物。相对于(B)水溶性高分子,(B2)聚氧化烯烃聚合物的比例可以为1~40重量%。
Description
技术领域
本发明涉及能够对树脂片等的表面赋予防雾性的防雾性表面处理剂(防雾处理剂)及防雾性树脂片、以及防雾性树脂片的制备方法及被赋予了防雾性的容器。
背景技术
苯乙烯类树脂片等疏水性合成树脂片被应用于食品等的包装容器,但其防雾性较低。因而,当使用由上述树脂片形成的容器来收纳食品等时,会因气温、湿度的变化而导致水蒸气以微小液滴的形式附着在容器表面,产生模糊不清,使其透明性降低。进而会导致内容物的可视性下降。
于是,提出了使用高级脂肪酸酯类等对树脂片赋予防雾性的方法。例如,日本特开2002-356572号公报(专利文献1)中公开了一种防雾性苯乙烯类透明树脂片,该树脂片利用含有76~99.9质量%的蔗糖脂肪酸酯和0.1~24质量%的聚乙烯基吡咯烷酮类(共)聚合物的防雾剂进行表面处理而获得,其中,所述聚乙烯基吡咯烷酮类(共)聚合物中的未反应乙烯基吡咯烷酮量为1000ppm以下。另外,日本特开2005-126631号公报(专利文献2)中公开了一种苯乙烯类树脂片,该树脂片通过在苯乙烯类树脂片的至少一面上涂布含有30~99质量%的蔗糖脂肪酸酯和1~70质量%的聚乙烯醇(以下简写为PVA)的防雾剂而获得,其中,所述聚乙烯醇中的残余甲醇和残余乙酸甲酯的总量为4质量%以下。可是,上述薄片的防雾性不足。并且,当将这些薄片卷成辊状时,防雾剂与树脂片的非防雾处理面相接触,会引起背面蹭脏,薄片泛白,从而导致其外观劣化。
此外,在日本专利第3241797号说明书(专利文献3)中公开了一种含有蔗糖脂肪酸酯和有机硅乳液,并含有多糖类和/或亲水性高分子(其中,聚乙烯醇除外)的表面处理剂。在该文献中,由于含有有机硅乳液,可以使薄片的背面蹭脏性得以改善,但其防雾性及包覆膜的耐久性仍不足。
另外,日本特开平9-221661号公报(专利文献4)中公开了一种含有蔗糖脂肪酸酯和0.1~30重量%的阴离子型表面活性剂的防雾剂。可是,当将涂布有该防雾剂的薄片卷成辊状时,发生防雾剂的背面蹭脏,导致防雾性下降,同时因薄片泛白而引起外观劣化,进而还导致包覆膜的耐久性降低。
此外,在日本特开2003-201355号公报中(专利文献5)中公开了一种防雾性树脂片,该树脂片的表面被多元醇型非离子型表面活性剂和聚乙二醇型非离子型表面活性剂的混合物包覆。在该文献中,所记载的多元醇型非离子型表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯和/或聚甘油脂肪酸酯,且聚乙二醇型非离子型表面活性剂为聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物。但是,由于使用了聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物,在包括涂布、干燥和卷绕步骤在内的制备工序中,包覆成分中的一部分被转印(附着或堆积)在辊(金属辊等)上,导致薄片的防雾性降低。
专利文献1:日本特开2002-356572号公报(权利要求1)
专利文献2:日本特开2005-126631号公报(权利要求1)
专利文献3:日本专利第3241797号说明书(权利要求1)
专利文献4:日本特开平9-221661号公报(权利要求2)
专利文献5:日本特开2003-201355号公报(权利要求1~3)
发明内容
发明要解决的问题
综上,本发明的目的在于提供一种在较宽的温度范围内具有高防雾性的防雾性表面处理剂、及该防雾性表面处理剂的用途(防雾性树脂片及其制造方法、以及使用了所述防雾性树脂片的容器)。
本发明的另一个目的在于提供一种在包括涂布、干燥、卷绕和热成型在内的树脂片的制造工序中不发生背面蹭脏、以较少的涂布量即可保持高防雾性及高品质外观(或防止泛白)的防雾性表面处理剂及其用途。
本发明的再一目的在于提供一种在树脂片的制造工序中不会对辊(特别是金属辊)造成污染并且能够保持高防雾性及耐久性的防雾性表面处理剂及其用途。
本发明的再一个目的在于提供一种在树脂片的制造工序中不仅可保持高防雾性、同时还可以使脱模性(或抗粘连性)得以提高的防雾性表面处理剂及其用途。
本发明的再一个目的在于提供一种即使不使用硅油也能够保持高防雾性,并且能够防止背面蹭脏的防雾性表面处理剂、及其用途。
解决问题的方法
本发明人为解决上述问题而进行了深入研究,结果发现:当组合使用(A)非离子型表面活性剂(蔗糖脂肪酸酯等)、(B)水溶性高分子(乙烯基吡咯烷酮类聚合物等)、和(C)阴离子型表面活性剂(磺酸盐等)时,可以在较宽的温度范围内获得高防雾性,并且在树脂片的制造工序中不会对辊(特别是金属辊)造成污染、也不会发生背面蹭脏,由此完成了本发明。
即,本发明的防雾性表面处理剂含有(A)非离子型表面活性剂、(B)水溶性高分子和(C)阴离子型表面活性剂。所述(A)非离子型表面活性剂的熔点或软化点可以为约50℃以上。另外,(A)非离子型表面活性剂可以是选自蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯烷基醚中的至少一种。所述(B)水溶性高分子可以是(B1)不含氧化烯单元的水溶性高分子。并且,(B)水溶性高分子可以是(B1)选自乙烯基吡咯烷酮类聚合物、乙烯醇类聚合物、纤维素醚类、及藻酸或其盐中的至少一种。且(B)水溶性高分子可进一步含有(B2)聚氧化烯烃聚合物。(B2)聚氧化烯烃聚合物在(B)水溶性高分子总量中所占的比例为50重量%以下。通过调整至上述比例,不会对辊(特别是金属辊)造成污染,还可以提高包覆膜的耐久性。所述(C)阴离子型表面活性剂可以是选自羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、及磷酸盐或磷酸酯盐中的至少一种。在上述表面处理剂中,相对于含有(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的基础组合物100重量份,含有(C)阴离子型表面活性剂0.1~200重量份左右,其中,所述基础组合物中含有的(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的比例为前者/后者=1/99~99/1(重量比)。
在上述表面处理剂中,所述(A)非离子型表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯,所述(B)水溶性高分子包含乙烯基吡咯烷酮类聚合物,所述(C)阴离子型表面活性剂为磺酸盐;且相对于含有(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的基础组合物100重量份,可以含有(C)阴离子型表面活性剂1~150重量份左右,所述基础组合物中含有的(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的比例为前者/后者=20/80~95/5(重量比)。(B)水溶性高分子还可以含有(B2)聚氧化烯烃聚合物,且所述(B2)聚氧化烯烃聚合物相对于(B)水溶性高分子总量为1~40重量%左右。
本发明还包括一种防雾性树脂片,该防雾性树脂片在树脂片的至少一面上形成含有上述表面处理剂的防雾层。还可以在树脂片的一面上形成防雾层,在另一面上形成脱模层。所述树脂片可以为苯乙烯类树脂片。
另外,本发明还包括一种防雾性树脂片的制造方法,该方法是在树脂片的至少一面上涂布上述表面处理剂来制造防雾性树脂片的方法。在上述制造方法中,可以在所述树脂片上涂布表面处理剂,然后将其卷成辊状。
此外,本发明还包括一种容器,该容器在树脂制容器的至少一部分表面上形成了含有上述表面处理剂的防雾层。并且,本发明还包括由上述防雾性树脂片形成的容器。
发明的效果
在本发明中,由于组合使用了(A)非离子型表面活性剂、(B)水溶性高分子和(C)阴离子型表面活性剂,因此可以在较宽温度范围内获得高防雾性。并且,在包括涂布、干燥、卷绕和热成型在内的树脂片的制造工序中不会发生背面蹭脏,并且即使以较少涂布量也可以保持高防雾性及高品质外观(或防止泛白)。另外,在树脂片的制造工序中不会对辊(特别是金属辊)造成污染、能够保持高防雾性及耐久性。另外,在树脂片的制造工序中,可以保持高防雾性,同时还可以使脱模性(或抗粘连性)得以提高。另外,即使不使用硅油也可以保持高防雾性,且可防止背面蹭脏。
具体实施方式
[表面处理剂]
本发明的防雾性表面处理剂(以下有时简称为表面处理剂)含有(A)非离子型表面活性剂、(B)水溶性高分子和(C)阴离子型表面活性剂。
(A)非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂可大致划分为多元醇脂肪酸酯、和通过在疏水性化合物的活泼氢原子上加成环氧乙烷而得到的加成物。在本发明所使用的非离子型表面活性剂含义中,不包括后述的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。
作为多元醇,可列举例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇等C2-12亚烷基二醇;二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等(聚)氧化C2-4亚烷基二醇;甘油、聚合度约为2~20的聚甘油(二甘油、三甘油、四甘油、聚甘油等)、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、糖类(蔗糖、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、山梨糖醇酐、寡糖等)等多羟基化合物(多元醇类)等。上述多元醇可以单独使用一种,也可以两种以上组合使用。
作为脂肪酸,可以是一元羧酸及多元羧酸中的任一种,也可以是饱和或不饱和脂肪酸中的任一种。另外,所述脂肪酸中也包括含有脂肪酸的成分,例如,含有(例如,以50重量%以上的比例含有)脂肪酸作为主要成分的成分(例如,椰子油等油脂等)。脂肪酸可以是C6-40脂肪酸,优选C8-30脂肪酸(例如,癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、羟基硬脂酸、花生酸、山萮酸、褐煤酸等C8-26饱和脂肪酸;油酸、芥酸等C8-26不饱和脂肪酸等),进一步优选C10-22饱和脂肪酸(例如C10-20饱和脂肪酸),特别优选C10-18饱和脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸或它们的混合物(椰子油脂肪酸等),油酸等不饱和脂肪酸等)等。
多元醇脂肪酸酯多数情况下从蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯中选择。
作为蔗糖脂肪酸酯,可列举例如蔗糖月桂酸酯(蔗糖单至五月桂酸酯等)、蔗糖棕榈酸酯(蔗糖单至五棕榈酸酯等)、蔗糖硬脂酸酯(蔗糖单至五硬脂酸酯等)、蔗糖山萮酸酯(蔗糖单至五山萮酸酯等)、蔗糖油酸酯(蔗糖单至五油酸酯等)等蔗糖C8-24饱和或不饱和脂肪酸酯(单至六酯类等),特别是蔗糖C8-24饱和或不饱和脂肪酸酯(单至四酯类等)等。
作为聚甘油脂肪酸酯,可列举聚合度约为2~16的聚甘油与C8-24饱和或不饱和脂肪酸形成的酯类,例如,十聚甘油癸酸酯(十聚甘油单至十癸酸酯等)、六聚甘油月桂酸酯(六聚甘油单至五月桂酸酯等)、十聚甘油月桂酸酯(十聚甘油单至十月桂酸酯等)、十聚甘油硬脂酸酯(十聚甘油单至十硬脂酸酯等)、十聚甘油油酸酯(十聚甘油单至十油酸酯等)等。
作为甘油脂肪酸酯,可列举甘油与C8-24饱和或不饱和脂肪酸形成的酯类,例如,甘油癸酸酯(甘油单至二癸酸酯等)、甘油月桂酸酯(甘油单至二月桂酸酯等)、甘油硬脂酸酯(甘油单至二硬脂酸酯等)、甘油山萮酸酯(甘油单至二山萮酸酯等)、甘油油酸酯(甘油单至二油酸酯等)等。
作为山梨糖醇脂肪酸酯,可列举山梨糖醇与C8-24饱和或不饱和脂肪酸形成的酯类,例如,山梨糖醇癸酸酯(山梨糖醇单至五癸酸酯等)、山梨糖醇月桂酸酯(山梨糖醇单至五月桂酸酯等)、山梨糖醇棕榈酸酯(山梨糖醇单至五棕榈酸酯等)、山梨糖醇硬脂酸酯(山梨糖醇单至五硬脂酸酯等)、山梨糖醇油酸酯(山梨糖醇单至五油酸酯等)、与这些脂肪酸酯对应的山梨糖醇酐脂肪酸酯等。
上述的脂肪酸酯可以单独使用一种,也可以两种以上组合使用。作为优选的多元醇脂肪酸酯,可列举蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯,特别是蔗糖脂肪酸酯(蔗糖月桂酸酯等蔗糖C8-24饱和脂肪酸酯等)等。
在疏水性化合物的环氧乙烷加成物中,作为具有活泼氢原子的疏水性化合物,可列举例如高级醇(十二烷醇等C8-24醇等)、芳香族羟基化合物(酚类、烷基酚类等)、具有羟基的多元醇脂肪酸酯、具有羟基的油脂(蓖麻油、固化蓖麻油等)等。
作为疏水性化合物的环氧乙烷加成物,包括例如高级醇的环氧乙烷加成物(聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚等聚氧乙烯C8-26烷基醚(优选聚氧乙烯C10-20烷基醚)等);芳香族羟基化合物的环氧乙烷加成物[例如,聚氧乙烯苯基醚等聚氧乙烯芳基醚(优选聚氧乙烯C6-10芳基醚等);聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧化烯烃烷基芳基醚(优选聚氧乙烯C4-26烷基C6-10芳基醚等)等];多元醇脂肪酸酯的环氧乙烷加成物[聚氧乙烯甘油硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇硬脂酸酯等具有聚氧乙烯链的C8-26脂肪酸酯(优选具有聚氧乙烯链的C10-20脂肪酸酯等)等];油脂的环氧乙烷加成物(聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯固化蓖麻油、聚氧乙烯椰子油等含羟基油脂的环氧乙烷加成物等)等。所述聚氧乙烯加成物的数均分子量为例如150以上(例如150~35000),优选为200~30000,进一步优选为200~20000左右。
在疏水性化合物的环氧乙烷加成物中,环氧乙烷单元的平均加成摩尔数可以是例如2~100,优选为2~50,进一步优选为3~30左右,还可以是2~10左右。
另外,多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物中的脂肪酸不限于单一的脂肪酸,也可以是多个脂肪酸酯(混合脂肪酸酯)。
所述(A)非离子型表面活性剂可以由单个表面活性剂构成,也可以由多个(同种或异种)表面活性剂组合构成。(A)非离子型表面活性剂优选含有选自蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯烷基醚(聚氧乙烯C10-20烷基醚等)中的至少一种成分,尤其优选至少含有蔗糖脂肪酸酯(蔗糖月桂酸酯等蔗糖C10-20脂肪酸酯等)。
优选常温(例如20~25℃)下为固体的(A)非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂的熔点或软化点为50℃以上(例如50~100℃左右),优选为51℃以上(例如51~98℃左右),更优选为52℃以上(例如53~95℃左右)。并且,非离子型表面活性剂的熔点或软化点也可以为较高温度,可以是54~100℃(例如60~98℃),优选为65~97℃(例如70~96℃),更优选为75~95℃(例如80~94℃),特别优选为85~93℃左右。另外,在不损害防雾性,且不发生向辊(特别是金属辊)上转移及附着或背面蹭脏的范围内,可以使用常温下呈液态或低熔点(例如熔点小于50℃)的非离子型表面活性剂。
相对于(A)非离子型表面活性剂的总量,常温下呈液态或低熔点的非离子型表面活性剂的比例应小于50重量%(例如0~45重量%左右),优选小于40重量%(例如0.1~35重量%左右),更优选小于30重量%(例如0.5~25重量%左右)。
(B)水溶性高分子
(B)水溶性高分子可以使用具有作为粘合剂功能的各种高分子,可被大致划分为(B1)不含有氧化烯烃单元(氧化乙烯单元等)的水溶性高分子、和(B2)聚氧化烯烃聚合物。在本发明中,至少使用(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子。(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子包括具有亲水性基团或单元(羧基或其盐、磺酸基或其盐、羟基、酰胺基、碱性含氮原子的基团、乙烯基醚单元等)的聚合物、纤维素衍生物、天然高分子多糖类(藻酸类等)等。(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子可以是水溶性、水分散性及水膨润性高分子中的任一种。
作为(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子,可列举例如具有羧基或其盐的聚合物[例如,(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等具有羧基的单体的均聚物或共聚物(也包括与(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯等(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、羧酸乙烯酯(乙酸乙烯酯等)等其它共聚性单体的共聚物),例如,聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-马来酸酐共聚物、(甲基)丙烯酸-乙烯基磺酸共聚物、(甲基)丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物等(甲基)丙烯酸类聚合物或其盐(例如,钠盐、钾盐等碱金属盐、铵盐、有机胺盐等)等];具有磺酸基或其盐的聚合物[例如,乙烯磺酸、苯乙烯磺酸等具有磺酸基的单体的均聚物或共聚物(也包括与上述其它共聚性单体的共聚物)或其盐(例如,钠盐、钾盐等碱金属盐、铵盐、有机胺盐等)等];含羟基的聚合物[例如,含有羟基的单体(例如,丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯等丙烯酸羟烷基酯、这些丙烯酸羟烷基酯所对应的甲基丙烯酸羟烷基酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等)的均聚物或共聚物(也包括与上述其它共聚性单体的共聚物)等];乙烯醇类共聚物;含酰胺基的聚合物[例如,(甲基)丙烯酰胺等具有酰胺基的单体的均聚物或共聚物(也包括与上述的其它共聚性单体的共聚物)等];碱性含氮原子的聚合物[例如,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N-二乙基氨基乙基丙烯酸酯及它们所对应的甲基丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮等碱性含氮原子单体的均聚物或共聚物(也包括与上述其它共聚性单体的共聚物)等];乙烯基醚类聚合物[例如,乙烯基醚类单体(乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丙基醚、乙烯基丁基醚、乙烯基异丁基醚等烷基乙烯基醚类等)的均聚物或共聚物(例如,聚乙烯基甲基醚、聚乙烯基乙基醚、乙烯基醚-马来酸酐共聚物等与共聚性单体(所述具有羧基的单体、上述例举的其它共聚性单体等)的共聚物等)等];纤维素衍生物[例如,烷基纤维素(甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素等C1-6烷基纤维素)、羟烷基纤维素(羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等羟基C2-4烷基纤维素等)、羟烷基烷基纤维素(羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等羟基C2-4烷基-C1-6烷基纤维素等)、羧基烷基纤维素(羧甲基纤维素、羧乙基纤维素等羧基C1-6烷基纤维素等)等纤维素醚类;可溶性纤维素乙酸酯等];水溶性聚酯;天然高分子多糖类[例如,藻酸或其盐、果胶、淀粉、透明质酸、软骨素硫酸钠、软骨素肝素、琼脂、阿拉伯树胶、糊精等]等。这些水溶性高分子可以单独使用或者两种以上组合使用。
(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子的熔点或软化点在60℃以上(例如60~350℃左右),优选在62℃以上(例如62~320℃左右),进一步优选在65℃以上(例如65~310℃左右),也可以在100~300℃(例如130~250℃)或150~200℃左右。另外,以(甲基)丙烯酸类单体为主要成分的(甲基)丙烯酸类聚合物的熔点或软化点为60~110℃(例如75~105℃)左右,以(甲基)丙烯酰胺类单体为主要成分的树脂的熔点或软化点为100~200℃(例如150~190℃)左右,乙烯基醚类聚合物的熔点或软化点为100~180℃(例如120~160℃)左右。(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子的玻璃化转变温度可以是50℃~250℃,优选为55℃~230℃,进一步优选为60℃~200℃左右。另外,熔点、软化点或玻璃化转变温度可以通过常用的热分析(使用差示扫描量热仪等进行的热分析)进行测定。
在(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子中,优选乙烯基吡咯烷酮类聚合物、乙烯醇类聚合物、纤维素醚类、藻酸或其盐等。
乙烯基吡咯烷酮类聚合物包括乙烯基吡咯烷酮或其衍生物的均聚物或共聚物,例如,聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮与共聚性单体的共聚物[例如,与上述(甲基)丙烯酸类单体、乙酸乙烯酯、乙烯基咪唑、乙烯基己内酰胺等共聚性单体的共聚物(例如,乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物等)等]等。乙烯基吡咯烷酮类聚合物可以单独使用一种,也可以两种以上组合使用。乙烯基吡咯烷酮类聚合物中的乙烯基吡咯烷酮或其衍生物单元的比例,例如可以为30~100重量%,优选为50~95重量%,更优选为60~90重量%左右。就防雾性而言,当乙烯基吡咯烷酮或其衍生物的比例在30重量%以上时是有利的。
乙烯基吡咯烷酮类聚合物的玻璃化转变温度(Tg)例如可以是55~250℃,优选为60~240℃(例如63~230℃),进一步优选为65~220℃(例如68~200℃)左右。另外,对于乙烯基吡咯烷酮类聚合物的分子量没有特殊限制,例如重均分子量可以为1×104~500×104,优选为5×104~300×104,更优选为10×104~250×104左右。
作为乙烯醇类聚合物,可列举脂肪酸乙烯基酯类聚合物(均聚物或共聚物)的皂化物,例如,聚乙烯醇(完全皂化聚乙烯醇、部分皂化聚乙烯醇)、部分缩醛化聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯醇-乙烯磺酸共聚物、乙烯醇-马来酸共聚物等。上述乙烯醇类聚合物可以单独使用一种,也可以两种以上组合使用。在上述乙烯醇类聚合物中,优选聚乙烯醇等。
乙烯醇类聚合物的皂化度没有特殊限制,例如可以是60~100摩尔%,优选为70~100摩尔%(例如80~99摩尔%),更优选为85~100摩尔%左右。乙烯醇类聚合物的熔点或软化点为130~250℃,优选为150~240℃,更优选为170~230℃(例如180~220℃)左右。乙烯醇类聚合物的聚合度(或平均聚合度)例如可以为100以上(例如100~5000),优选为200~4000,更优选为500~3000左右。
在所述的纤维素醚类中,优选甲基纤维素等C1-4烷基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等羟基C2-4烷基纤维素,羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等羟基C2-4烷基-C1-4烷基纤维素、羧甲基纤维素等羧基C1-4烷基纤维素等。这些纤维素醚类可以单独使用一种,也可以两种以上组合使用。
纤维素醚类的熔点或软化点可以是150~350℃(例如200~320℃,优选为220~300℃)左右。另外,纤维素醚类有时在未达到熔点时已发生分解。在该情况下,可将其分解温度作为熔点。纤维素醚类的聚合度(或平均聚合度)通常为100以上(例如100~2000),优选为150~1000,更优选为200~800左右。
藻酸是通过抽提等从海带、裙带菜、黑海带等褐藻类植物中获得的直链型高分子多糖类,是含有D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸作为结构单元的杂聚物。作为藻酸盐,可列举藻酸和无机碱形成的盐,具体可列举铵盐,钾盐、钠盐等碱金属盐;钙盐、镁盐等碱土金属盐;银盐、铜盐等过渡金属盐等。在这些盐中,除了铵盐以外,优选一价金属盐(碱金属盐等)等。这些藻酸可单独使用一种,也可以两种以上组合使用。
藻酸等天然高分子多糖类的熔点或软化点可以与纤维素醚类的熔点或软化点相同。天然高分子多糖类(藻酸或其盐等)的聚合度(或平均聚合度)通常为20以上(例如20~2000),优选为50~1500,更优选为70~1300左右。
作为所述(B)水溶性高分子,除了(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子以外,还可以使用(B2)聚氧化烯烃聚合物。作为(B2)聚氧化烯烃聚合物,可列举聚氧乙烯(或聚乙二醇)、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物[例如,聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(以下,有时将其简称为POE-POP嵌段共聚物)等]等具有氧化C2-4烯烃单元(特别是氧化乙烯单元)的聚合物。上述(B2)聚氧化烯烃聚合物可单独使用一种,也可以两种以上组合使用。上述聚氧化烯烃聚合物中,优选使用POE-POP嵌段共聚物等。
POE-POP嵌段共聚物中的环氧乙烷链的含有率为10~99重量%,优选为15~95重量%,更优选为20~95重量%,特别优选为30~90重量%左右。对于上述嵌段共聚物的嵌段结构没有特殊限制,可以是二嵌段结构、在氧化丙烯嵌段的两端键合氧化乙烯嵌段而形成的三嵌段结构等。
POE-POP嵌段共聚物是含有氧化乙烯嵌段-(CH2CH2O)m-和氧化丙烯嵌段-(CH(CH3)CH2O)n-的共聚物,共聚物中的环氧乙烷链的含有率(m/(m+n)×100)为10~99摩尔%,优选为15~95摩尔%,进一步优选为20~95摩尔%,特别优选为30~90摩尔%左右。对于上述嵌段共聚物的嵌段结构没有特殊限制,可以是环氧乙烷嵌段和环氧丙烷嵌段的二嵌段结构、在环氧乙烷嵌段的两端键合环氧丙烷嵌段而形成的三嵌段结构等。三嵌段结构的共聚物可以用下式表示。
HO-(CH2CH2O)m1-(CH(CH3)CH2O)n-(CH2CH2O)m2-H
三嵌段共聚物中的环氧乙烷链的含有率[(m1+m2)/(m1+m2+n)×100]可以在与上述共聚物中的环氧乙烷链的含有率(m/(m+n)×100)的相同范围内选择。
另外,POE-POP嵌段共聚物可单独使用一种,也可以组合两种以上具有不同的环氧乙烷链含有率、嵌段结构、分子量等的共聚物使用。
(B2)聚氧化烯烃聚合物的熔点或软化点通常小于60℃(例如45~59℃),优选为48~59℃,更优选为50~58℃左右。对于(B2)聚氧化烯烃聚合物(POE-POP嵌段共聚物等)的重均分子量没有特殊限制,可以是1000~1000000(例如1000~800000),优选为1500~600000(例如1500~500000),更优选为2000~400000(例如2000~300000)左右。
相对于全部(B)水溶性高分子,(B2)聚氧化烯烃聚合物的比例为50重量%以下(例如1~45重量%),优选为2~40重量%,更优选为3~30重量%左右,通常,还可以为1~30重量%(例如3~20重量%,优选为5~15重量%)左右。
(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子和(B2)聚氧化烯烃聚合物的比例(重量比)为前者/后者=30/70~100/0,优选为35/65~90/10,更优选为40/60~80/20(例如45/55~70/30)左右。
由于(B2)聚氧化烯烃聚合物(POE-POP嵌段共聚物等)使(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子塑化,因而,如果(B2)聚氧化烯烃聚合物过多,则当将其涂布在树脂片上并干燥后,使包覆膜与辊(特别是金属辊)相接触时,会对辊造成污染,防雾剂成分容易附着(或堆积)在辊上。在本发明中,通过以上述比例使用(B2)聚氧化烯烃聚合物,可使(B1)不含有氧化烯烃单元的水溶性高分子适当塑化,因此不会对辊造成污染,且可以使包覆膜的耐久性提高。
可以使用(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子来构成基础组合物。(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的比例(重量比)例如为:前者/后者=1/99~99/1(例如5/95~99/1),优选为10/90~98/2(例如15/85~96/4),更优选为20/80~95/5(例如25/75~90/10),特别优选为30/70~85/15(例如40/60~80/20)左右。
(C)阴离子型表面活性剂
当向含有(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的基础组合物((A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的总量)中添加(C)阴离子型表面活性剂时,即使在树脂片上形成含有表面处理剂的防雾层并进行容器成型(特别是深拉成型)时,也可以保证高防雾性,这可能归因于添加(C)阴离子型表面活性剂时会使水溶性高分子塑化,在成型中可形成均匀的防雾层。并且,即使表面处理剂的涂布量较少,也可以确保高防雾性。
(C)阴离子型表面活性剂可以是磺酸盐、硫酸酯盐、脂肪酸盐、磷酸盐或磷酸酯盐等。
作为构成盐的碱性物质,可列举无机碱[氨、碱金属(钠、钾等)、碱土金属(钙、镁等)等],有机碱[低级烷基胺(三甲胺、三乙胺、三丁胺等)、烷醇胺(乙醇胺、二乙醇胺、二甲基氨基乙醇等)等]等。盐在多数情况下为铵盐、碱金属盐(钠、钾等)、烷基胺盐或烷醇胺盐。
作为磺酸盐,可列举链烷磺酸盐[十二烷基磺酸盐等C10-20链烷磺酸盐(C10-18链烷磺酸钠等)等]、芳烃磺酸盐(苯磺酸盐、萘磺酸盐等C6-10芳烃磺酸盐)、烷基芳烃磺酸盐[辛基苯磺酸盐、十一烷基萘磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐等C4-20烷基C6-10芳烃磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠等)等]、烷基磺基琥珀酸盐[二(2-乙基己基)磺基琥珀酸盐等二C6-20烷基磺基琥珀酸盐(二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠等)等]、α-烯烃磺酸盐等。
作为硫酸酯盐,可列举烷基硫酸酯盐或链烯基硫酸酯盐(高级醇硫酸酯盐)[十二烷基硫酸酯盐(十二烷基硫酸酯钠等)、十八烷基硫酸酯盐等C10-20烷基硫酸酯盐,油基硫酸酯盐等C10-20链烯基硫酸酯盐(油基硫酸酯钠等)]、烷基醚硫酸酯盐(十二烷基醚硫酸酯钠、聚氧乙烯·C10-20烷基醚硫酸酯盐等)等。
作为脂肪酸盐,可列举辛酸盐、月桂酸盐、肉豆蔻酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐等C8-26脂肪酸盐(例如C8-20脂肪酸钾等C8-20脂肪酸盐)等。
作为磷酸盐或磷酸酯盐,可列举单或二烷基磷酸盐[辛基磷酸酯盐(辛基磷酸酯钠等)、十二烷基磷酸酯盐等C8-20烷基磷酸酯盐等],聚氧乙烯·烷基磷酸酯盐(聚氧乙烯·烷基磷酸酯钠等)、聚氧乙烯·烷基芳基磷酸酯盐等单或二烷基磷酸盐等。
上述阴离子型表面活性剂可单独使用一种,也可以两种以上组合使用。在这些(C)阴离子型表面活性剂中,优选链烷磺酸盐、烷基硫酸酯盐,特别优选C10-20链烷磺酸盐(C10-18链烷磺酸钠等)等。
优选在常温(20~25℃)下为固体的(C)阴离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂的熔点或软化点为50℃以上(例如50~150℃左右),优选为55℃以上(例如55~130℃左右),更优选为60~110℃(例如65~100℃)左右。当使用常温下呈液态或低熔点的阴离子型表面活性剂时,不仅易导致防雾性降低,同时容易产生向辊(特别是金属辊)上转移(或附着)或背面蹭脏。
(C)阴离子型表面活性剂的使用量可根据(A)非离子型表面活性剂的使用量等而选择,相对于100重量份基础组合物((A)非离子型表面活性剂及(B)水溶性高分子的总量),(C)阴离子型表面活性剂为0.1~200重量份(例如1~150重量份),优选为2~130重量份(例如3~125重量份),更优选为5~120重量份(例如7~100重量份)左右。另外,(C)阴离子型表面活性剂的使用量也可以较少,例如,相对于100重量份上述基础组合物,(C)阴离子型表面活性剂通常为1~50重量份,优选为5~40重量份,更优选为10~30重量份左右。
表面处理剂还可以含有硅油等脱模剂。硅油的种类没有特殊限制,可列举例如二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、三氟丙基聚硅氧烷等烷基聚硅氧烷;二苯基聚硅氧烷等芳基聚硅氧烷;甲基苯基聚硅氧烷等烷基芳基聚硅氧烷等。硅油可以是链状聚硅氧烷,也可以是环状聚硅氧烷。
另外,硅油也可以是改性硅油,例如,可以是具有羟基烷基(羟乙基等羟基C2-4烷基等)、聚氧化烯烃基、氨基、N-烷基氨基、缩水甘油基或环氧基、聚合性基团(乙烯基、(甲基)丙烯酰基等)等的硅油。
硅油可单独使用一种,也可以两种以上组合使用。在硅油中,通常使用通用性高的二甲基聚硅氧烷。硅油能够以各种状态使用,但通常大多以有机硅乳液状态(乳化分散有硅油的乳液)使用。
硅油的粘度没有特殊限制,例如,在室温(15~25℃)下的奥斯特瓦德(Ostwald)粘度为50~50000cSt(厘沲)(0.5×10-4~500×10-4m2/s),优选为100~30000cSt(1×10-4~300×10-4m2/s),更优选为150~25000cSt(1.5×10-4~250×10-4m2/s)左右。
硅油并不是必要成分,例如,相对于100重量份上述基础组合物,硅油的使用量可以从100重量份以下(例如0~100重量份)的范围选择,进一步可从0~50重量份左右的范围选择,可以是0.1~40重量份,优选为1~30重量份,更优选为5~25重量份左右。
通常,在不使用硅油的情况下,使用了表面处理剂的树脂片(防雾性树脂片)的防雾性提高,但其脱模性降低,产生背面蹭脏。但是,在本发明中,即使不使用硅油,也可以提高防雾性,同时脱模性优异,且可防止背面蹭脏。
表面处理剂可以包括各种添加剂,例如,稳定剂(抗氧剂、紫外线吸收剂等)、填充剂、着色剂、防静电剂、阻燃剂、润滑剂、蜡类、防腐剂、粘度调节剂、增粘剂、流平剂、消泡剂等。另外,表面处理剂通常以涂布液或含浸液的形态使用,也可以是以有机溶剂为溶剂的非水性液体组合物,但通常以水性组合物的形式被利用。需要说明的是,在水性组合物中,溶剂可以是单独的水,也可以是水和亲水性溶剂(特别是水混合性溶剂)[例如,醇类(甲醇、乙醇、异丙醇等)、酮类(丙酮等)、醚类(二噁烷、四氢呋喃等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等)、卡必醇类等]的混合溶剂。
所述表面处理剂可以使用常用的混合搅拌机或混合分散机进行制备,也可以在制备表面处理剂时在其中分散上述硅油。表面处理剂的固体成分浓度可以从例如0.1~10重量%左右的范围选择,例如为0.1~2重量%,优选为0.3~1.8重量%,更优选为0.5~1.5重量%左右。表面处理剂的粘度可以在不损害涂布性的范围内适当选择,当利用稳态流粘度测定法进行测定时,在例如温度为20℃时,其粘度为10cps(=0.01Pa·s)以下,优选为1.1~5cps(例如1.2~3cps),更优选为1.3~2cps左右。
[防雾性树脂片及其制备方法]
本发明的防雾性树脂片包括树脂片和在该树脂片的至少一面(单面或双面)上形成的防雾层(包覆层或涂层),所述防雾层中含有上述表面处理剂。
树脂片可由具有膜或薄片成型性的各种热塑性树脂形成,所述热塑性树脂包括:例如,聚乙烯类树脂(聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、离聚物等)、聚丙烯类树脂(聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物等)、聚4-甲基-1-戊烯等烯烃类树脂;聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等乙烯醇类树脂;聚氯乙烯等氯乙烯类树脂;苯乙烯类树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等具有亚烷基芳酯单元的均聚或共聚酯类树脂;尼龙或聚酰胺类树脂;聚丙烯腈类树脂;聚碳酸酯类树脂;聚苯醚类树脂;聚砜类树脂;纤维素衍生物等。上述树脂可单独使用一种,也可以两种以上组合使用。另外,树脂片可以是单层薄片,也可以是由多个树脂层层压而成的层压片。树脂片的厚度可根据其用途而适当选择,例如为10μm~5mm,优选为25μm~1mm左右。当用于容器成型时,树脂片的厚度可以是例如50μm~2mm,优选为50~1000μm(例如100~1000μm),更优选为120~500μm左右。
优选的树脂片是具有成型加工性的薄片,特别是疏水性合成树脂片,例如,可以是由烯烃类树脂(特别是聚丙烯类树脂)、聚酯类树脂(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂)、苯乙烯类树脂构成。尤其优选成型加工性好的树脂片,例如苯乙烯类树脂片。
苯乙烯类树脂包括含有芳香族乙烯基单体(苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等)作为构成成分的均聚物、芳香族乙烯基单体和共聚性单体的共聚物、以及它们的混合物。更具体而言,作为苯乙烯类树脂,可列举例如非橡胶增强苯乙烯类树脂[通用聚苯乙烯(GPPS)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等]、含有橡胶的苯乙烯类树脂[橡胶增强聚苯乙烯(高冲击强度聚苯乙烯:HIPS)、苯乙烯-二烯嵌段共聚物或其加氢物(聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物等)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、橡胶成分X(丙烯酸橡胶、氯化聚乙烯、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等)上接枝聚合有丙烯腈A和苯乙烯S而形成的AXS树脂等]。这些苯乙烯类树脂可单独使用一种,也可以混合使用两种以上。另外,苯乙烯类树脂片可以是高透明性苯乙烯类树脂片(例如,由GPPS等非橡胶增强苯乙烯类树脂构成的非橡胶增强苯乙烯类树脂片、由苯乙烯类树脂和苯乙烯-二烯嵌段共聚物或其加氢物构成的苯乙烯类树脂片),也可以是橡胶增强苯乙烯类树脂片。
树脂片中可以含有各种添加剂,所述添加剂可以是例如稳定剂(抗氧剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等)、防静电剂、晶核成长剂、烃类聚合物、增塑剂、矿物油、填充剂、着色剂等。
树脂片可利用常用的方法获得,例如,可通过T型模法或吹塑法等常用的成膜方法获得。树脂片也可以是未拉伸的树脂片,但优选为拉伸后的树脂片。拉伸膜可以是单轴拉伸膜,但优选为双轴拉伸膜。另外,根据需要,还可以对拉伸膜进行热处理(热定型处理)。作为拉伸法,可列举常用的拉伸法,例如辊式拉伸、压延拉伸、带式拉伸、拉幅机拉伸、管式拉伸、以及组合了上述各方法的组合拉伸法等。拉伸倍率可根据期望的薄片特性而适当设定,例如,可以是1.2~20倍,优选为1.5~15倍,更优选为2~10倍左右。
可以对树脂片的表面实施常用的表面处理,例如,电晕放电处理、高频处理等。尤其优选对树脂片进行电晕放电处理,并在电晕放电处理面上形成防雾层。另外,由于薄片的种类不同,树脂片的表面张力不能一概确定,但在依照JIS K-6768“聚乙烯和聚丙烯膜的浸润试验方法”标准进行测定时,其表面张力为30~65dyne/cm(30×10-5~65×10-5N/cm)左右。当树脂片为苯乙烯类树脂片时,其表面张力为40~62dyne/cm(40×10-5~62×10-5N/cm),优选为42~62dyne/cm(42×10-5~62×10-5N/cm),更优选为45~60dyne/cm(45×10-5~60×10-5N/cm)左右。
如果薄片表面的表面张力过高,则薄片表面被过度活化,很容易导致粘连。因此,会导致卷成辊状的薄片难以开卷恢复成薄片状,并且,当将已成型的多个容器堆叠在一起进行冲孔时,容器之间紧密粘合,容易导致剥离容器来收纳内容物时的操作效率降低。
本发明的防雾性树脂片具有优异的透明性及表面外观(光泽等),卷成辊状后或成型加工后(例如深拉成型加工后)仍具有高度的防雾性。另外,还可以降低因防雾剂造成的模塑机的污染。
表面处理剂即使在涂布量较少时也可发挥高防雾性。因此,表面处理剂的涂布量(干燥后的涂布量)可以在例如2~150mg/m2(例如3~100mg/m2)左右的较宽范围内选择,通常为5~60mg/m2(例如7~50mg/m2),优选为10~40mg/m2左右。在本发明中,即使表面处理剂的干燥后涂布量为5~50mg/m2(例如10~40mg/m2)左右,并且即使树脂片进行了容器成型(例如深拉成型),也可以保持高防雾性。
在本发明的防雾性树脂片中,可以利用表面处理剂对树脂片的至少一面进行处理,还可以对其一个面用表面处理剂进行处理(或涂布处理),而对另一面用各种处理剂(例如,含有用于提高抗粘连性的抗粘连剂、用于提高防静电性或润滑性的防静电剂或润滑剂的涂层剂等)进行处理(或涂布处理)。特别是,还可以在树脂片的一面(电晕放电处理面等)上形成表面处理剂的包覆层,在其另一面(任选进行了电晕放电处理的面等)上形成脱模层(或抗粘连层)。
脱模层(或抗粘连层)中可以含有各种脱模剂(或抗粘连剂),例如,蜡(包括矿物蜡、植物蜡、合成蜡等)等,优选至少含有硅油。此外,优选的脱模层中至少含有具有氧化乙烯单元的醚类亲水性高分子和硅油。另外,作为硅油,可以使用与上述同样的硅油(二甲基聚硅氧烷等)。并且,作为具有氧化乙烯单元的醚类亲水性高分子,可以使用非离子类表面活性剂,例如聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、具有氧化乙烯单元的非离子类表面活性剂等。
在优选的实施方式中,硅油可以与上述同样地在乳液(水性乳液)状态下使用。并且,醚类亲水性高分子中可以包含选自聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、和具有氧化乙烯单元的非离子类表面活性剂中的至少一种,但通常大多至少包含上述嵌段共聚物。
脱模剂中醚类亲水性高分子的比例可以在不损害防雾性及抗粘连性的范围内选择,相对于100重量份硅油,可以从0~1000重量份左右的范围内选择,通常为10~500重量份,优选为20~200重量份(例如50~150重量份),更优选为30~100重量份(例如50~100重量份)左右。
另外,脱模剂中可以包含各种添加剂,例如稳定剂(抗氧剂、紫外线吸收剂等)、填充剂、着色剂、防静电剂、阻燃剂、润滑剂、蜡、防腐剂、粘度调节剂、增粘剂、流平剂、消泡剂等。另外,处理剂通常可以以涂布液或含浸液的形式使用,可以是以有机溶剂为溶剂的非水性液状组合物,但通常以水性组合物的形式使用。并且,在水性组合物中,溶剂可以是单独的水,也可以是水和上述例举的亲水性溶剂(特别是可混合于水的溶剂)的混合溶剂。
脱模剂等处理剂的涂布量(干燥后的涂布量)可根据处理剂的种类等在1~200mg/m2(例如5~100mg/m2)左右的较宽范围内选择,通常为2~100mg/m2,优选为3~50mg/m2(例如5~30mg/m2),更优选为5~25mg/m2左右。
防雾性树脂片可以通过在树脂片的至少一面上涂布上述表面处理剂(或防雾剂)来制造。另外,也可以通过在上述树脂片的一个面上涂布上述表面处理剂,在另一面上涂布上述处理剂(例如脱模剂或抗粘连剂等)来制造防雾性树脂片。上述表面处理剂的涂布时,可以采用常用的涂布方法,例如喷射法、辊涂法、凹版辊涂法、刮涂法、浸涂法等。另外,必要时也可以多次涂布上述表面处理剂。在树脂片上涂布上述表面处理剂(及处理剂)后,通常,可以在干燥涂布层后将其架在辊(例如,导辊等金属辊)上,并使其卷绕在卷辊上。由于本发明的防雾性树脂片可以在不污染辊的情况下卷绕,因此,在卷芯的树脂片处也可以大大抑制防雾成分的转移(背面蹭脏),从而不仅同时具有优异的高温防雾性和低温防雾性,且经过长时间仍可保持高度防雾性。另外,可以抑制泛白,不会破坏树脂片的透明性、光泽度等。由此,其可被用于各种用途,例如包覆片(或膜)、食品包装等的包装用薄片(或膜)等。
防雾性树脂片可被连续地供给到后处理步骤(容器成型步骤等),但通常大多是将其卷成辊状后供给到后处理步骤。使用成型性较高的树脂片的包覆树脂片的二次成型性较高,适于进行容器等的成型加工。
[容器及其制造方法]
本发明的容器(防雾性容器)包括树脂制容器、和在该容器的至少一部分表面(例如,容器本体的内表面或外表面、盖体的内表面或外表面等中的至少一个面)上形成的防雾层(含有上述表面处理剂的防雾层),可以是通过在树脂制容器的表面上通过上述涂布方法(喷雾等)涂布表面处理剂后获得的容器,也可以是由上述防雾性树脂片形成的容器(通过对防雾性树脂片进行成型加工而获得的容器等)等。由于这样的容器的防雾性和透明性优异,因此适宜用作食品包装用容器等用于收纳含有水分的收纳物的容器等。并且,在前者的容器中,作为构成树脂制容器的树脂,可以使用在上述树脂片说明部分中列举的树脂。
所述容器通常至少具有用于收纳食品等收纳物的容器本体,容器本体的敞开部分可以用包装膜覆盖。另外,容器也可以由容器本体、和通过折叶部对所述容器本体的敞开部位实现覆盖的盖体组成。另外,在具有盖体的成型制品中,对盖体的内表面也可以利用所述表面处理剂进行处理。
由防雾性树脂片形成的容器多数情况下可通过常用的热成型法将上述防雾性树脂片成型为容器。作为热成型法(或二次成型加工),可利用例如吹塑成型法、真空成型法、加压成型法(热板加热式加压成型法、辐射加热式加压成型法等加热式加压成型法)、真空加压成型法、模塞助压成型法、对模成型法等。当使用拉伸树脂片时,通常,在大多情况下使用热板加热式加压成型法。
在本发明中,在用于上述热成型(二次成型)时,也可以保持高度的防雾性和透明性。特别是,在对防雾性树脂片进行深拉成型时,也可以同时获得优异的高温防雾性和低温防雾性,并可在宽的温度范围内保持高度的防雾性。在进行深拉容器成型时,拉深比(容器的高度/敞开部位内径的比例)可以为0.4~1.5,优选为0.5~1.2(例如0.6~1)左右。
实施例
下面,基于实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明不受这些实施例的限定。
另外,在实施例及比较例中使用了下述成分(A)~(D)。
(A)非离子型表面活性剂
(A1)蔗糖脂肪酸酯(RIKEN VITAMIN(株)制造,RIKEMAL A,熔点90℃)
(A2)聚氧乙烯月桂基醚(第一工业制药(株)制造,DKS NL-600,熔点54℃)
(A3)甘油单山萮酸酯(RIKEN VITAMIN(株)制造,RIKEMAL B-100,熔点75~82℃)
(B)水溶性高分子
(B1-i)聚乙烯基吡咯烷酮(BASF公司制造,Luvitec K-90,玻璃化转变温度180℃、重均分子量90×104~150×104)
(B1-ii)乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物(BASF公司制造,LuvitecVA64,玻璃化转变温度70℃)
(B1-iii)聚乙烯醇((株)Kuraray制造,POVAL PVA117,熔点180℃、皂化度99~98mol%)
(B1-iv)甲基纤维素(信越化学工业(株)制造,METOLOSE SM100,熔点300℃)
(B1-v)羧甲基纤维素(DAICEL化学工业(株)制造,CMC DAICEL 1260,熔点230℃)
(B2)聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(第一工业制药(株)制造,EpaneU-108,熔点57℃、重均分子量18000,环氧乙烷含有率80%)
(C)阴离子型表面活性剂
(C1)链烷磺酸钠(花王(株)制造,RATEMUL PS,碳原子数15左右的链烷磺酸钠)
(C2)十二烷基硫酸钠(花王(株)制造,EMAL FG)
(D)硅油
(D1)有机硅乳液(Toray Dow Corning(株)制造,SM7025,固体成分浓度33重量%)
实施例1~18及比较例1~6
制备了水性表面处理剂(防雾处理剂),使各成分的固体成分比例(各成分干燥后的重量比例)满足如表所示的比例(重量份)。其中,处理剂的浓度根据评价项目而不同,所说的处理剂的浓度表示固体成分的浓度(重量%)。接着,在薄片厚度为0.25mm的双轴拉伸聚苯乙烯薄片的电晕放电处理面上涂布与下述各个特性评价项目相应的指定量的水性表面处理剂(防雾处理剂),并利用热风干燥机在80℃下进行2分钟干燥,从而形成防雾层。
对获得的防雾性树脂片的特性(初期特性)、及层叠防雾性树脂片并进行压制后而得到的薄片的特性(压制后的特性)按下述方法进行评价。
(1)防雾性树脂片的初期特性
(1-i)对金属的转印性
对薄片厚度为0.25mm的双轴拉伸聚苯乙烯薄片进行电晕放电处理,使其达到54dyne/cm以上(54×10-5N/cm以上),用No.5迈耶棒(メイヤ一バ一)在该电晕放电处理面上涂布防雾处理剂(浓度1.0重量%),使干燥后的涂布量为30mg/m2,利用热风干燥机在80℃下进行2分钟干燥,形成防雾层。将获得的防雾性树脂片切成指定大小(5cm×5cm),使其防雾面与大小相同的铝片贴合后,用不锈钢板(厚度5mm,3cm×5cm)将其夹在中间。将该试样水平放置在60℃恒温槽中,然后在其上加载15kg的砝码,放置1小时。放置后,从恒温槽中取出并冷却至常温,然后对防雾面与铝片的接触面进行观察,求出防雾层转印到铝箔上的面积与接触面积之比。对5片薄片进行评价并求出平均值。
(1-ii)高温防雾性
对薄片厚度为0.25mm的双轴拉伸聚苯乙烯薄片进行电晕放电处理,使其达到54dyne/cm以上(54×10-5N/cm以上),用No.5迈耶棒在该电晕放电处理面上涂布防雾处理剂(浓度0.7重量%),使干燥后的涂布量为20mg/m2,利用热风干燥机在80℃下进行2分钟干燥,形成防雾层。将获得的防雾性树脂片切成指定大小(120mm×120mm),利用桌上型双轴拉伸机(岩本制作所(株)制造)将其拉伸70mm。在盛有60℃热水的容器的开口部上放置薄片,使该薄片的防雾层面向开口部,在常温环境下放置2分钟。接着,将薄片与蒸气相接触的部分放置在印刷有不同字号的文字“防雾性”的纸上,目测薄片的模糊程度,并按照下述标准进行评价,算出对5片薄片的评价结果的平均值。
5:可清楚地读取字号为5的“防雾性”文字
4:可清楚地读取字号为10的“防雾性”文字
3:可清楚地读取字号为14的“防雾性”文字
2:可清楚地读取字号为18的“防雾性”文字
1:无法辨别文字
(1-iii)低温防雾性
在周围温度23℃下,在装有水(23℃)的容器的开口部上放置在高温防雾性(1-ii)的评价中获得的经过拉伸的防雾性树脂片,使该树脂片的防雾层面向开口部,在该状态下将其放入5℃的恒温槽中,放置10分钟。接着,取出薄片后立即对其模糊程度进行评价,评价方法与对防雾性树脂片的初期特性中的高温防雾性(1-ii)的评价相同,并算出对5片薄片的评价结果的平均值。
(1-iv)耐久性
将20g固体成分浓度为1重量%的防雾剂水溶液注入到铝箔制成的杯中,将其置于80℃的烘箱中,使水分蒸发而干燥(干燥时间为2小时),获得包覆膜。冷却至室温后,从铝箔杯上剥下包覆膜,用手将包覆膜在约90度的角度下进行1次/2秒的弯曲,然后使其复原,重复上述操作,对弯曲部进行观察。
5:进行20次弯曲后仍无变化
4:进行到20次弯曲时,观察到泛白或轻微破损
3:进行到11~19次弯曲时发生破损
2:进行到6~10次弯曲时发生破损
1:进行5次以下弯曲时发生破损
(2)压制后的薄片特性
对薄片厚度为0.25mm的双轴拉伸聚苯乙烯薄片进行电晕放电处理,使其达到54dyne/cm以上(54×10-5N/cm以上),用No.5迈耶棒在该电晕放电处理面上涂布防雾处理剂(浓度0.7重量%),使干燥后的涂布量为20mg/m2,进行干燥,从而形成了防雾层。将防雾性树脂片切成指定大小(30cm×30cm)并叠合10片之后,在温度40℃及负荷10kgf/cm2()下进行1小时压制,然后撤去压力,使薄片逐片分离,按照下述方法对薄片的背面蹭脏性及高温防雾性进行评价,并以此作为将薄片卷成辊状时的薄片特性指标。
(2-i)背面蹭脏性(泛白)
对防雾性树脂片加压前后的雾度值(%)进行测定,并求出其差值。
(2-ii)高温防雾性
通过进行与对防雾性树脂片的初期特性中的高温防雾性(1-ii)进行评价时基本相同的操作对压制后分离开的薄片进行评价,并算出对5片薄片评价结果的平均值。
结果如表1~表3所示。
由表可知,与比较例相比,实施例的防雾性树脂片即使在涂布量较少的情况下也表现出极高的防雾性(高温和低温防雾性),且在用于成型(特别是深拉成型等)时也可保持高防雾性。并且,即使在将上述防雾性树脂片卷成辊状时,其背面蹭脏性也较小,且对金属的转移性也低。
工业实用性
本发明的防雾性表面处理剂不仅具有优异的防雾性,且可防止背面蹭脏,因此适用于通过将其涂布于树脂片上等来获得防雾性树脂片。并且,防雾性表面处理剂对金属辊等的附着性较小,不会污染金属辊。因此,防雾性树脂片通常具有高度透明性及光泽。另外,将该防雾性树脂片用于二次成型(例如热成型)等时,也可以保持高度防雾性。表面具有由防雾性表面处理剂形成的防雾层的容器的防雾性优异,且收纳物(或内容物)的可视性也较高。因此,本发明的容器适合用于各种收纳物(内容物)、尤其是含有水分的收纳物(食品等)的收纳,并且适合作为在易发生结露的环境下使用的容器(例如,用于收纳低温保存的生鲜食品及烹调食品等、及加热烹调食品等的容器)。
Claims (18)
1.一种防雾性表面处理剂,其含有(A)非离子型表面活性剂、(B)水溶性高分子和(C)阴离子型表面活性剂。
2.权利要求1所述的表面处理剂,其中,(A)非离子型表面活性剂的熔点或软化点为50℃以上。
3.权利要求1或2所述的表面处理剂,其中,(A)非离子型表面活性剂是选自蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯烷基醚中的至少一种。
4.权利要求1~3中任一项所述的表面处理剂,其中,(B)水溶性高分子是(B1)不含氧化烯烃单元的水溶性高分子。
5.权利要求1~4中任一项所述的表面处理剂,其中,(B)水溶性高分子是(B1)选自乙烯基吡咯烷酮类聚合物、乙烯醇类聚合物、纤维素醚类、及藻酸或其盐中的至少一种。
6.权利要求4或5所述的表面处理剂,其中,(B)水溶性高分子还含有(B2)聚氧化烯烃聚合物。
7.权利要求6所述的表面处理剂,其中,相对于全部(B)水溶性高分子,(B2)聚氧化烯烃聚合物的比例为50重量%以下。
8.权利要求1~7中任一项所述的表面处理剂,其中,(C)阴离子型表面活性剂是选自羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、及磷酸盐或磷酸酯盐中的至少一种。
9.权利要求1~8中任一项所述的表面处理剂,其中,相对于含有(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的基础组合物100重量份,含有(C)阴离子型表面活性剂0.1~200重量份,所述基础组合物中含有的(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的重量比为前者/后者=1/99~99/1。
10.权利要求1~9中任一项所述的表面处理剂,其中,(A)非离子型表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯,(B)水溶性高分子包含乙烯基吡咯烷酮类聚合物,(C)阴离子型表面活性剂为磺酸盐,并且相对于含有(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的基础组合物100重量份,含有(C)阴离子型表面活性剂1~150重量份,所述基础组合物中含有的(A)非离子型表面活性剂和(B)水溶性高分子的重量比为前者/后者=20/80~95/5。
11.权利要求10所述的表面处理剂,其中,(B)水溶性高分子还含有(B2)聚氧化烯烃聚合物,且相对于全部(B)水溶性高分子,所述(B2)聚氧化烯烃聚合物的比例为1~40重量%。
12.一种防雾性树脂片,其中,在树脂片的至少一面上形成有含有权利要求1~11中任一项所述的表面处理剂的防雾层。
13.权利要求12所述的防雾性树脂片,其中,在树脂片的一面上形成有防雾层,在另一面上形成有脱模层。
14.权利要求12或13所述的防雾性树脂片,其中,树脂片为苯乙烯类树脂片。
15.一种防雾性树脂片的制造方法,其中,在树脂片的至少一面上涂布权利要求1~11中任一项所述的表面处理剂。
16.权利要求15所述的制造方法,其中,在所述树脂片上涂布表面处理剂,然后将其卷成辊状。
17.一种容器,其中,在树脂制容器的至少一部分表面上形成有含有权利要求1~11中任一项所述的表面处理剂的防雾层。
18.一种容器,其是由权利要求12~14中任一项所述的防雾性树脂片形成的。
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