JP6466144B2 - 水性表面処理剤及び被覆シート並びに塗布性改善方法 - Google Patents
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Description
本発明の水性表面処理剤は、水性成膜成分(A)及び1価金属イオン(B)を含む。
水性成膜成分(A)は、界面活性剤(a)及び親水性高分子(b)からなる群より選択された少なくとも1種である。
界面活性剤は、慣用の界面活性剤を利用でき、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤であってもよいが、塗布性及び帯電防止性の改善効果が大きい点から、非イオン性界面活性剤が好ましい。
親水性高分子(b)は、種々の高分子が使用でき、オキシアルキレン単位(オキシエチレン単位など)を含まない親水性高分子(b1)と、ポリオキシアルキレン重合体(b2)とに大別できる。
トリブロック共重合体中のエチレンオキサイド鎖の含有率[(m1+m2)/(m1+m2+n)×100]は、前記共重合体中のエチレンオキサイド鎖の含有率(m/(m+n)×100)と同様の範囲から選択できる。
これらの水性成膜成分(A)は用途に応じて適宜選択できる。本発明の水性表面処理剤が防曇性表面処理剤(防曇性組成物)である場合、防曇性表面処理剤は、通常、前記水性成膜成分(A)のうち、前記非イオン性界面活性剤を必須成分として含む。防曇性表面処理剤は、非イオン性界面活性剤に加えて、さらに前記アニオン性界面活性剤を含んでいてもよい。非イオン性界面活性剤に対してアニオン性界面活性剤を組み合わせることにより、塗布後の防曇層において、塵埃などの微粒子の付着を有効に防止できる。
本発明の水性表面処理剤はさらに1価金属イオン(B)を含む。本発明では、水性表面処理剤に1価金属イオン(B)を配合することにより、水性表面処理剤の塗布性を向上でき、均一な表面を有する被覆層を形成できるとともに、被覆層の表面抵抗率も低減でき、微粒子の付着を抑制できる。
水性表面処理剤は、慣用の種々の添加剤、例えば、他の離型剤(鉱物系ワックス、植物系ワックス、合成ワックスなど)、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、充填剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤、レベリング剤、消泡剤などを含んでいてもよい。他の添加剤の割合は、特に限定されないが、処理剤全体に対して10重量%以下(例えば0.1〜10重量%)程度である。
本発明の水性表面処理剤は、慣用の混合攪拌機や混合分散機を用いて、水性成膜成分(A)と1価金属イオン(B)とを混合する混合工程を経て調製できる。
本発明の被覆シートは、熱可塑性樹脂を含む基材層の一方の面に、前記水性表面処理剤で形成された被覆層が積層されている。
基材層は、成形加工性を有する樹脂シート、特に疎水性合成樹脂シート、例えば、オレフィン系樹脂(特にポリプロピレン系樹脂)、ポリエステル系樹脂(特にポリエチレンテレフタレート系樹脂)、スチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂で構成できる。特に、成形加工性の高い樹脂シート、例えば、スチレン系樹脂シートが好ましい。
被覆層は、前記水性表面処理剤で形成されているが、微粒子(特に塵埃や成形シートの打ち抜き工程で生成する切粉など)の付着を防止できる点から、表面抵抗率が8×1013Ω以下であってもよく、1×107〜1×1013Ω、好ましくは1×108〜1×1013Ω、さらに好ましくは1×109〜5×1012Ω程度である。なお、本発明では、表面抵抗率は、JIS K6911に準拠し、後述する実施例に記載された方法で測定できる。
本発明の被覆シートは、基材層の少なくとも一方の面に水性表面処理剤を塗布することにより製造できる。水性表面処理剤(塗布液)の塗布には、慣用の塗布手段、例えば、スプレー、ロールコーター、グラビアロールコーター、ナイフコーター、ディップコーターなどが利用できる。なお、必要であれば、前記塗布液は、複数回に亘り塗布してもよい。前記塗布液を基材層に塗布した後、通常、塗布層を乾燥後、ロール(例えば、ガイドロールなどの金属ロール)に掛け渡され、巻き取りロールに巻き取られる。
非イオン性界面活性剤1(a−1):ショ糖脂肪酸エステル、理研ビタミン(株)製「リケマールA」、融点90℃、固形分濃度40重量%
非イオン性界面活性剤2(a−2):ポリグリセリン脂肪酸エステル、理研ビタミン(株)製「ポエムJ−0021」
非イオン性界面活性剤3(a−3):ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、三洋化成工業(株)製「プロファン128エキストラ」
非イオン性界面活性剤4(a−4):ポリエチレンオキサイド付加ソルビタン脂肪酸エステル、花王(株)製「レオドールスーパーTW−L120」
親水性高分子1(b−1):ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、第一工業製薬(株)製「エパンU108」、融点57℃、重量平均分子量18000、エチレンオキサイド含有率80%
親水性高分子2(b−2):ポリビニルピロリドン、BASF社製「ソカランK90P」、ガラス転移温度180℃、重量平均分子量90×104〜150×104
親水性高分子3(b−3):ポリビニルアルコール、(株)クラレ製「PVA−505」、鹸化度72.5〜74.5モル%
金属塩(B−1):塩化ナトリウム(Na+)、ナカライテスク(株)製。
被覆シートの被覆層の外観を、黒色の粘着シートの上に塗布面が上になるように載置し、シート表面を目視で観察し、以下の基準で評価した。
2:目を凝らすと、光の当り具合によって塗布斑が認識できる
1:塗布斑が目立つ。
被覆シートの被覆層の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
2:細かな白点が認識できる
1:実用上使用できないレベルで白点が目立つ。
JIS K6911に準拠し、被覆シートを5cm×10cmにカットし、抵抗計(三菱化学(株)製「Hiresta−up MCP−HT450」)によって、温度23℃、湿度50%RHの条件で、500Vの電圧を負荷したときの表面抵抗率を測定した。表中「over」は1×1014Ωを超える値を意味する。
○:金属塩未添加と比べて表面抵抗率が102オーダー低下している
△:金属塩未添加と比べて表面抵抗率が101オーダー低下している
×:金属塩未添加と比べて表面抵抗率が同一のオーダーである。
(非イオン性界面活性剤(a)を含む塗布液の調製)
各成分の固形分比率(各成分の乾燥後の重量比率)が表1に示す割合(重量部)となるように、各成分に水(イオン交換水)を加えて攪拌混合し、固形分濃度0.6重量%の被覆層を形成するための塗工液を調製した。
シート厚み0.25mmの二軸延伸ポリスチレンシートの一方の面を54dyn/cm以上にコロナ放電処理し、このコロナ放電処理面に乾燥後の塗布量20mg/m2で被覆層用塗工液をNo.5メイヤーバーにて塗布し、80℃の熱風乾燥機で2分間乾燥することにより、被覆層を形成した。
非イオン性界面活性剤(a)の代わりに親水性高分子(b)を用いて、表2に示す割合
で実施例1と同様にして塗工液を調製した後、実施例1と同様の方法で被覆シートを製造
した。得られた被覆シートの塗布外観及び表面抵抗率を評価した結果を表2に示す。
非イオン性界面活性剤(a)の代わりに複数の水性成膜成分を組み合わせて用い、表3に示す割合で実施例1と同様にして塗工液を調製した後、実施例1と同様の方法で被覆シートを製造した。得られた被覆シートの塗布外観及び表面抵抗率を評価した結果を表3に示す。
Claims (10)
- 熱可塑性樹脂を含む基材層の少なくとも一方の面に防曇層を形成するための水性表面処理剤であって、0.1μm以下の粒子径を有する無水珪酸を含まず、少なくとも非イオン性界面活性剤(a)を含む水性成膜成分(A)と、アルカリ金属イオン(B)とを含み、前記アルカリ金属イオン(B)が、ハロゲン化物及び/又は無機酸塩(但し、アルカリ金属の水酸化物及びリチウムシリケートを含まない)のアルカリ金属イオンである水性表面処理剤。
- 水性成膜成分(A)が、さらに親水性高分子(b)を含み、前記親水性高分子(b)が、ビニルピロリドン系重合体、ビニルアルコール系重合体及びポリオキシアルキレン重合体からなる群より選択された少なくとも1種である請求項1に記載の水性表面処理剤。
- 非イオン性界面活性剤(a)が、多価アルコール脂肪酸エステル、高級アルコールのエチレンオキサイド付加体、芳香族ヒドロキシ化合物のエチレンオキサイド付加体、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、多価アルコール脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加体、油脂のエチレンオキサイド付加体、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドからなる群より選択された少なくとも1種である請求項1又は2に記載の水性表面処理剤。
- アルカリ金属イオン(B)の割合が、水性成膜成分(A)1gに対して0.3〜50mmolである請求項1〜3のいずれかに記載の水性表面処理剤。
- 食品容器の基材に、防曇層を形成するための水性表面処理剤である請求項1〜4のいずれかに記載の水性表面処理剤。
- 熱可塑性樹脂を含む基材層と、この基材層の一方の面に、請求項1〜5のいずれかに記載の水性表面処理剤で形成された被覆層が積層されている被覆シート。
- 被覆層の表面抵抗率が8×1013Ω以下である請求項6記載の被覆シート。
- 基材層が二軸延伸スチレン系樹脂シートである請求項6又は7記載の被覆シート。
- 基材層の一方の面に、請求項1〜5のいずれかに記載の水性表面処理剤で形成された防曇層が積層され、他方の面に、離型性表面処理剤で形成された離型層が積層された請求項6〜8のいずれかに記載の被覆シート。
- 0.1μm以下の粒子径を有する無水珪酸を含まず、少なくとも非イオン性界面活性剤(a)を含む水性成膜成分(A)にハロゲン化物及び/又は無機酸塩(但し、アルカリ金属の水酸化物及びリチウムシリケートを含まない)のアルカリ金属イオン(B)を添加することにより前記水性成膜成分(A)の熱可塑性樹脂を含む基材層に対する塗布性を改善する方法。
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