JP3803074B2 - スチレン系樹脂シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品包装容器等の各種包装材料として使用される防曇性に優れたスチレン系樹脂シート及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スチレン系樹脂シートは、他の素材のシートと比較して透明性、光沢に優れ、腰の強さ（剛性）が高いため、食品包装容器等各種包装材料として汎用されている。
一方、スチレン系樹脂シート、特に二軸延伸スチレン系樹脂シートの成型方法は、一般に、熱板接触加熱真空圧空成型法（以下「熱板圧空成型法」という。）と言われる成型方法が採用されている。ほとんどの成型方法では、空間に張られたシートを輻射加熱等の非接触方式で加熱するが、この熱板圧空成型法は、金型側からの圧空圧と熱板側からの真空圧により、加熱により軟化したシートを凹状又は凸状の金型に押し付けて成型する方法である。
【０００３】
熱板圧空成型法によりスチレン系樹脂シート、特に二軸延伸スチレン系樹脂シートを成型するには、スチレン系樹脂シートに防曇性と離型性が要求される。特開昭５３−１１５７８１号公報、特公昭６１−３６８６４号公報、特公昭６３−６２５３８号公報、特開平５−２８７０９号公報等では、スチレン系樹脂シートに親水性化合物とシリコーンオイルとを被覆させることにより、防曇性を付与すると共に滑り性、離型性等を改良することを提案している。
特開昭５３−１１５７８１号公報、特公昭６１−３６８６４号公報等に記載されているスチレン系樹脂シートを連続して熱板圧空成型した場合、金型又は熱板に防曇剤等が徐々に付着して不均一に堆積していき、最終的にはその付着物が原因となって成型品に凹凸を発生させ、更には成型品に再度付着して透明性や光沢等の外観を損ねてしまう。
特公昭６３−６２５３８号公報、特開平５−２８７０９号公報等では、ショ糖脂肪酸エステルとシリコーンオイルとの混合物にポリビニルアルコール等親水性高分子を第三成分として添加している。親水性高分子の添加により、ショ糖脂肪酸エステルとシリコーンオイルがシート上に均一かつ強固に密着しているため特に成形品の持続防曇性に優れているが、上記のようなシートを連続して熱板圧空成型した場合に金型又は熱板に防曇剤等が徐々に付着して不均一に堆積することは防止することができず、成型品の外観の悪化を招くことは避けられない。
【０００４】
また、熱板圧空成型においては、シートの防曇処理面が熱板に接触し（以下「メス型成型法」という。）、逆に凸状の金型を使用する場合は、シートの防曇処理面が金型に接触する（以下「オス型成型法」という。）。
金型温度は熱板温度と較べて低いため、金型に付着した防曇剤等（主にショ糖脂肪酸エステル）の硬度は、それが熱板に付着した場合と較べて硬く、熱板圧空成型時に加熱により軟化したシートが金型に押し付けられた時に転写痕を発生させ易くなるため、オス型成型法は、メス型成型法に比較して、成形品に凹凸を発生させ易い。
【０００５】
これらの問題を解決するため、例えば、特開平１０−３０９７８５公報に記載されているように、片面がショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物で被覆され、さらに被覆層がシリコーンオイルで被覆されており、かつ、その反対面はシリコーンオイルで被覆されているスチレン系樹脂シートであって、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量が１０〜５０ｍｇ／ｍ^２であること、混合物中のメチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）が０．０５〜０．５であること、シリコーンオイルの両面合計の被覆量が５〜３０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とする技術を提案している。
しかしながら、このスチレン系樹脂シートは、ショ糖脂肪酸エステル及びメチルセルロースの使用量を極端に抑えているため、防曇性が不十分に成り易く、防曇性低下の原因ともいうべきベタツキを十分に防止することができず、本質的な解決とはなっていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、スチレン系樹脂シート及びその成型品に防曇性と離型性及び滑り性を付与すると同時に、連続して熱板圧空成型した場合に成型品に凹凸や汚れが発生しない透明性が良好なスチレン系樹脂シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、スチレン系樹脂シートの成型方法及びその成型品について鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに、ショ糖脂肪酸エステル及びメチルセルロースの使用量を極端に抑えることなく、離型性、剥離性、印刷適性を維持しながら、その成型品の防曇性、透明性に優れたスチレン系樹脂シートを製造することができることを見出し、本発明を完成するに到ったものである
【０００８】
すなわち、本発明のスチレン系樹脂シートは、片面がショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物で被覆され、かつ、その反対面はシリコーンオイルで被覆されているスチレン系樹脂シートであって、該混合物中のメチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）（以下「ＭＳ比」という。）が０．５６〜０．７５であり、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量（以下「ＭＳ量」という。）が７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とするものである。
【０００９】
更に、本発明のスチレン系樹脂シートの製造方法は、スチレン系樹脂シートの片面にショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物を付与して被覆層を形成した後、その反対面にシリコーンオイルを付与してスチレン系樹脂シートを製造する方法において、該混合物中のメチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）（ＭＳ比）が０．５６〜０．７５であり、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量（ＭＳ量）が７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のスチレン系樹脂シートは、片面がショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物で被覆され、かつ、その反対面はシリコーンオイルで被覆されているスチレン系樹脂シートである。
本発明のスチレン系樹脂シートの片面は、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物で被覆した上に、更に比較的高価なシリコーンオイル等で被覆される必要はない。
【００１１】
本発明のスチレン系樹脂シートに使用されるスチレン系樹脂としては、一般用ポリスチレン（ＧＰＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン−共役ジエン（ブタジエン、イソプレン等）共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸（エステル）共重合体等の樹脂及びそれらの混合物である。
本発明のスチレン系樹脂シートは、使用目的に応じて、無延伸又は二軸延伸されたもの何れでもよい。また、目的に応じて、多層シートとしてもよい。
【００１２】
本発明に使用されるショ糖脂肪酸エステルは、脂肪酸成分として、ラウリル酸を５０モル％以上含み、ＨＬＢが１１〜１７のものが好適に使用される。
本発明に使用されるメチルセルロースは、製品安全上の観点から、食品添加物として認可されているものが好適に使用される。
【００１３】
本発明において、ＭＳ比を０．５６〜０．７５、かつ、ＭＳ量を７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２とすることが極めて重要である。すなわち、ＭＳ比を０．５６〜０．７５とすることにより、ＭＳ量を７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２とすることができる。ショ糖脂肪酸エステルは、スチレン系樹脂シートの防曇性を向上させるために有用であるが、５０℃以上の温度ではベタツキ易い。本発明の如く、ＭＳ量を７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２のように比較的大量に用いる場合には、防曇効果は期待できるが、成型加工時のベタツキ現象が懸念される。また、このベタツキにより反対面である離型面との転写が防曇性を低下させてしまう。しかしながら驚くべきことに、このような被覆量とする場合でも、ＭＳ比を０．５６〜０．７５とすることにより、ショ糖脂肪酸エステルに起因するベタツキを防止することができ、スチレン系樹脂シートの防曇性、透明性、光沢を安定的に維持できるものである。
【００１４】
上記したメチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）及びショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量は、臨界的である。この組み合わせの数値から外れると、防曇性、透明性、光沢に十分な効果を示さないスチレン系樹脂シートとなる頻度が大きくなり、優れた防曇性、透明性、光沢を有するスチレン系樹脂シートを安定して得ることができない。
【００１５】
本発明のスチレン系樹脂シートは、片面がショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物で被覆され、かつ、その反対面はシリコーンオイルで被覆されているスチレン系樹脂シートである。
反対面を被覆するシリコーンオイルの被覆量は、シリコーンオイルの種類に応じて適宜決められるが、通常１０〜５０ｍｇ／ｍ^２である。
本発明においては、メチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）及びショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量を上記した範囲にする限り、シリコーンオイルの転写が不均一になることはない。
【００１６】
本発明のスチレン系樹脂シートは、スチレン系樹脂シートの片面にシリコーンオイルを塗布した後、その反対面にショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物を塗布して被覆層を形成することにより製造される。この場合に、該混合物中のＭＳ比が０．５６〜０．７５であり、ＭＳ量が７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２とすることが必須である。
【００１７】
スチレン系樹脂シートの片面に、剥離剤としてシリコーンオイルを噴霧又は塗布した後、乾燥する。次いで、この反対面に、必要ならば予めコロナ放電処理して、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合水溶液を付与する。付与は、公知の方法、例えばスプレーコーター、グラビアコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ナイフコーター等を用いる一般的なコーティング方法で行うことができる。被覆量は、ＭＳ比が０．５６〜０．７０の範囲内で、ＭＳ量が７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２となるよう、調整する。コーティングした後、通常の方法、例えば熱風乾燥機等を用いて、乾燥する。次いでシートをロール状に巻き取る。
【００１８】
【実施例】
以下に本発明の構成を実施例により具体的に説明する。
［製造例１］
ポリスチレンを押出機に供給し、Ｔ−ダイより押出し、押出したシートをキャスティングした後、１３０℃に加熱したローラーの速度比により３倍に縦延伸し、次いでオーブン温度１３５℃のテンターで３倍に横延伸した。厚み０．３０ｍｍの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。
【００１９】
【実施例１】
製造例１で作成したシートの片面にシリコーンオイル（ジメチルポリシロキサン。２５℃における粘度が１０００ｃｓ、有効固形分３０重量％のエマルジョン）を、その被覆量が３６ｍｇ／ｍ^２となるようにグラビアロールにて塗布した。次いでこの反面をコロナ放電処理した後、この面にショ糖脂肪酸エステル（脂肪成分としてラウリル酸が６８モル％、モノエステル３０モル％、ＨＬＢ１５．２）とメチルセルロース（食品添加物として認可されているＭ−１５）との混合物を、（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）の比率（ＭＳ比）が０．６３、合計被覆量（ＭＳ量）が１２０ｍｇとなるようにグラビアロールで塗布し、スムージングロールを当てて塗工面を均一にした。両面に塗布をした後、熱風乾燥機中で５０〜７０℃で乾燥した。このようにして得られたシートをロール状に巻き取り、２０℃で５日間エージングした後、熱板圧空成型機で成型を行った。
【００２０】
熱板圧空成型は、次のようにして実施した。
シートの成型を開始する前に熱板圧空成型機の金型及び熱板の清掃を行い、熱板温度を１３０℃、金型温度を６０℃、加熱時間を１．５秒、成型サイクルを６秒に設定し、メス型成型法により連続成型を行った。メス型成型法では、２１０ｍｍ×８０ｍｍ×３０ｍｍ（絞り比０．３８）の天面が平らなフタ容器（１ショット：５×８＝４０個）を成型して評価及び測定を行った。
【００２１】
（１）防曇性
シート及びメス型成型法で得られた成型品の天面を、防曇面が下になるように専用検査箱へ貼り付け、４０℃の水の入った容器に浸し、この容器ごと５℃の冷蔵ショーケース（サンデン製ＰＨО−４Ｙ）内に置き、目視にて以下の基準に従い評価を行った。
◎：曇りがなく、内部が良く見える。
○：全体的にもやもやしているが、曇りはなく、内部が良く見える。
△：コーナーの一部分が曇り、中央部は曇っていないが、内部はやや見にくい。
×： シート又は成型品全体に曇りが発生し、内部は非常に見にくい。
【００２２】
（２）ベタツキ
シート及びメス型成型法で得られた成型品を３日間室内に保管しておき、手で触った感触を以下の基準によって評価した。
○：ベタツキなし
×：ベタツキあり
【００２３】
（３）白濁
シート及び成型品の白濁を、以下の基準に従い、目視にて確認した。
○：白濁なし
△：薄い白濁あり
×：白濁
実施例１の評価結果を表１に示す。
【００２４】
【実施例２〜５、比較例１、２】
防曇剤の配合割合を変化させた以外は、実施例１と同様にして、スチレン系樹脂シート及び２次成型品を製造し、評価した。結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ショ糖脂肪酸エステル及びメチルエステルの使用量を極端に抑えることなく、離型性、剥離性、印刷適性を維持しながら、その成型品の防曇性、透明性に優れたスチレン系樹脂シートを得ることができる。

Claims (2)

1. 片面がショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物で被覆され、かつ、その反対面はシリコーンオイルで被覆されているスチレン系樹脂シートであって、該混合物中のメチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）が０．５６〜０．７５であり、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量が７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とするスチレン系樹脂シート。
2. スチレン系樹脂シートの片面にショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの混合物を付与して被覆層を形成した後、その反対面にシリコーンオイルを付与してスチレン系樹脂シートを製造する方法において、該混合物中のメチルセルロースの重量割合（メチルセルロース）／（ショ糖脂肪酸エステル＋メチルセルロース）が０．５６〜０．７５であり、ショ糖脂肪酸エステルとメチルセルロースとの合計被覆量が７０〜１６０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とするスチレン系樹脂シートの製造方法。