JP5680818B2 - 防曇性表面処理剤及び防曇性樹脂シート - Google Patents
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Description
本発明の防曇性表面処理剤(以下、単に表面処理剤という場合がある)は、(A)非イオン性界面活性剤と、(B)水溶性高分子と、(C)アニオン性界面活性剤とを含む。
非イオン性界面活性剤には、多価アルコール脂肪酸エステルと、疎水性化合物の活性水素原子にエチレンオキサイドが付加した付加体とに大別できる。非イオン性界面活性剤は、後述するポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体を含まない意味に用いる。
(B)水溶性高分子は、バインダーとしての機能を有する種々の高分子が使用でき、(B1)オキシアルキレン単位(オキシエチレン単位など)を含まない水溶性高分子と、(B2)ポリオキシアルキレン重合体とに大別できる。本発明では、少なくとも(B1)オキシアルキレン単位を含まない水溶性高分子を用いる。(B1)オキシアルキレン単位を含まない水溶性高分子には、親水性基又はユニット(カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、ヒドロキシル基、アミド基、塩基性窒素原子含有基、ビニルエーテルユニットなど)を有するポリマー、セルロース誘導体、天然高分子多糖類(アルギン酸類など)などが含まれる。(B1)オキシアルキレン単位を含まない水溶性高分子は、水溶性、水分散性及び水膨潤性高分子のいずれであってもよい。
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。
(A)非イオン性界面活性剤と(B)水溶性高分子とで構成されたベース組成物に対して、(C)アニオン性界面活性剤を添加すると、水溶性高分子を可塑化し、成形に追従して均一な防曇層が形成されるためか、表面処理剤を含む防曇層を樹脂シートに形成し、容器成形(特に深絞り成形)しても、高い防曇性を確保できる。また、表面処理剤の塗布量が少なくても、高い防曇性を確保できる。
本発明の防曇性樹脂シートは、樹脂シートと、この樹脂シートの少なくとも一方の面(片面又は両面)に形成された防曇層(被覆層又はコーティング層)とで構成されており、前記防曇層は、前記表面処理剤で構成されている。
本発明の容器(防曇性容器)は、樹脂製容器と、この容器の少なくとも一部の表面(例えば、容器本体の内面又は外面、蓋体の内面又は外面などの少なくとも一つの面)に形成された防曇層(前記表面処理剤で構成された防曇層)とで構成されていればよく、樹脂製容器の表面に前記塗布方法(噴霧など)により表面処理剤を塗布することにより得られる容器であってもよく、前記防曇性樹脂シートで形成された容器(防曇性樹脂シートを成形加工することにより得られる容器など)などであってもよい。このような容器は、防曇性及び透明性に優れるため、食品包装用容器などの水分を含有する収容物を収容するための容器などとして有用である。なお、前者の容器において、樹脂製容器を構成する樹脂としては、前記樹脂シートの項で例示の樹脂が使用できる。
(A1)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℃)
(A2)ポリオキシラウリルエーテル(第一工業製薬(株)、DKS NL−600、融点54℃)
(A3)グリセリンモノベヘネート(理研ビタミン(株)製、リケマールB−100、融点75〜82℃)
(B)水溶性高分子
(B1-i)ポリビニルピロリドン(BASF製、ルビテックK−90、ガラス転移温度180℃、重量平均分子量90×104〜150×104)
(B1-ii)ビニルピロリドン−ビニルアセテート共重合体(BASF製、ルビテックVA64、ガラス転移温度70℃)
(B1-iii)ポリビニルアルコール((株)クラレ製、ポバールPVA117、融点180℃、鹸化度99〜98mol%)
(B1-iv)メチルセルロース(信越化学工業(株)製、メトローズSM100)、融点300℃)
(B1-v)カルボキシメチルセルロース(ダイセル化学工業(株)、CMCダイセル1260、融点230℃)
(B2)ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(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%)
(C)アニオン性界面活性剤
(C1)アルカンスルホン酸ナトリウム(花王(株)製、ラテムルPS、炭素数15程度のアルカンスルホン酸ナトリウム)
(C2)ラウリル硫酸ナトリウム(花王(株)製、エマールFG)
(D)シリコーンオイル
(D1)シリコーンエマルジョン(東レ・ダウコーニング(株)製、SM7025、固形分濃度33重量%)
実施例1〜4、参考例11〜14及び比較例1〜6
各成分の固形分比率(各成分の乾燥後の重量比率)が表に示す割合(重量部)になるように水性表面処理剤(防曇処理剤)を調製した。なお、処理剤の濃度は評価項目により異なるが、処理剤の濃度とは固形分の濃度(重量%)を示す。そして、シート厚み0.25mmの二軸延伸ポリスチレンシートのコロナ放電処理面に水性表面処理剤(防曇処理剤)を、以下の評価特性項目に応じて、所定量塗布し、熱風乾燥機を用いて、80℃で2分間乾燥することにより、防曇層を形成した。
(1-i)金属に対する転写性
シート厚み0.25mmの二軸延伸ポリスチレンシートを54dyn/cm以上(54×10−5N/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30mg/m2で防曇処理剤(濃度1.0重量%)をNo.5メイヤーバーにて塗布し、80℃熱風乾燥機で2分間乾燥することにより、防曇層を形成した。得られた防曇性樹脂シートを所定サイズ(5cm×5cm)に切り取り、同じ大きさのアルミニウムシートと防曇面を合わせ、ステンレス板(厚み5mm、3cm×5cm)で挟んだ。このサンプルを60℃の恒温槽に水平に置き、更に15kgの重りを載せ、1時間放置した。放置後、恒温槽から取出し、常温に冷却した後、防曇面とアルミニウムシートとの接触面を観察し、接触面積に対し、防曇層がアルミニウムシートに転写されている割合を求めた。5枚のシートで評価し、その平均を求めた。
シート厚み0.25mmの二軸延伸ポリスチレンシートを54dyn/cm以上(54×10−5N/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で防曇処理剤(濃度0.7重量%)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、防曇層を形成した。得られた防曇性樹脂シートを所定サイズ(120mm×120mm)に切り取り、卓上二軸延伸機(岩本製作所(株)製)にて70mm延伸させた。60℃の湯を入れた容器の開口部に、シートの防曇層を向けてシートを載せ、常温環境下で2分間放置した。次いで、シートの蒸気接触部分を、紙に印刷したフォントサイズの異なる文字群「防曇性」の上に載せ、シートの曇りの程度を下記の基準に従って目視にて評価し、5枚のシートについて評価した結果の平均値を算出した。
4:フォントサイズ10の「防曇性」の文字がはっきりと読み取れる
3:フォントサイズ14の「防曇性」の文字がはっきりと読み取れる
2:フォントサイズ18の「防曇性」の文字がはっきりと読み取れる
1:文字が判別できない。
周囲の温度23℃にて、水(23℃)を入れた容器に、高温防曇性(2)の評価で得られた延伸された防曇性樹脂シートの防曇層を容器の開口部に向けてシートを載せ、この状態で、5℃の恒温槽内に入れて、10分間放置した。次いで、取り出した直後のシートの曇りの程度を、防曇性樹脂シートの初期特性における高温防曇性(2)の評価と同様にして評価し、5枚のシートについて評価した結果の平均値を算出した。
固形分濃度1重量%の防曇剤水溶液20gをアルミニウム箔製のカップに注ぎ、80℃のオーブンに入れ、水分を蒸発させて乾燥し(乾燥時間2時間)、被膜を得た。室温に冷却後、アルミニウムカップから被膜をはがし、手で被膜を約90度の角度で、1回/2秒で屈曲させて、その後戻すことを繰り返し、屈曲部を観察した。
4:20回屈曲させたところ、白化やわずかな割れが認められる
3:11〜19回の屈曲で割れた
2:6〜10回の屈曲で割れた
1:5回以下の屈曲で割れた。
シート厚み0.25mmの二軸延伸ポリスチレンシートを54dyn/cm以上(54×10−5N/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で防曇処理剤(濃度0.7重量%)をNo.5メイヤーバーにて塗布し、乾燥することにより、防曇層を形成した。防曇性樹脂シートを所定サイズ(30cm×30cm)にカットし、10枚重ねた後、温度40℃及び荷重10kgf/cm2(≒98N/cm2)にて、1時間プレスした後、圧力を開放してシートを1枚ずつ分離し、シートの裏移り性及び高温防曇性について下記に従って評価し、ロール状にシートを巻取った場合のシート特性の指標とした。
プレス前後の防曇性樹脂シートのヘーズ値(%)を測定し、差を求めた。
プレス後の分離したシートについて、防曇性樹脂シートの初期特性における高温防曇性(1-ii)の評価と同様に操作を行い、前記高温防曇性(1-ii)の評価と同様に評価し、5枚のシートの平均値を算出した。
Claims (15)
- (A)非イオン性界面活性剤と、(B)水溶性高分子と、(C)アニオン性界面活性剤とを含む防曇性表面処理剤であって、
(A)非イオン性界面活性剤が、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、及びポリオキシエチレンアルキルエーテルから選択された少なくとも一種であり、
(B)水溶性高分子が、(B1)オキシアルキレン単位を含まない水溶性高分子と(B2)ポリオキシアルキレン重合体とを含み、
(B1)オキシアルキレン単位を含まない水溶性高分子が、ビニルピロリドン系重合体、及びセルロースエーテル類から選択された少なくとも一種であり、
(B2)ポリオキシアルキレン重合体が、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体を含み、(B2)ポリオキシアルキレン重合体の割合が、(B)水溶性高分子全体に対して、1〜50重量%である防曇性表面処理剤。 - (A)非イオン性界面活性剤の融点又は軟化点が50℃以上である請求項1記載の表面処理剤。
- (B2)ポリオキシアルキレン重合体の割合が、(B)水溶性高分子全体に対して、2〜45重量%である請求項1又は2記載の表面処理剤。
- (B2)ポリオキシアルキレン重合体の割合が、(B)水溶性高分子全体に対して、3〜40重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理剤。
- (C)アニオン性界面活性剤が、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、及びスルホン酸塩、リン酸エステル塩から選択された少なくとも一種である請求項1〜4のいずれかに記載の表面処理剤。
- (A)非イオン性界面活性剤と(B)水溶性高分子とを前者/後者=1/99〜99/1(重量比)の割合で含むベース組成物100重量部に対して、(C)アニオン性界面活性剤0.1〜200重量部を含む請求項1〜5のいずれかに記載の表面処理剤。
- (A)非イオン性界面活性剤がショ糖脂肪酸エステルであり、(B)水溶性高分子がビニルピロリドン系重合体であり、(C)アニオン性界面活性剤がスルホン酸塩であり、(A)非イオン性界面活性剤と(B)水溶性高分子とを前者/後者=20/80〜95/5(重量比)の割合で含むベース組成物100重量部に対して、(C)アニオン性界面活性剤1〜150重量部を含む請求項1〜6のいずれかに記載の表面処理剤。
- (B2)ポリオキシアルキレン重合体の割合が、(B)水溶性高分子全体に対して、5〜40重量%である請求項1〜7のいずれかに記載の表面処理剤。
- 樹脂シートの少なくとも一方の面に請求項1〜8のいずれかに記載の表面処理剤を含む防曇層が形成されている防曇性樹脂シート。
- 樹脂シートの一方の面に防曇層が形成され、他方の面に離型層が形成されている請求項9記載の防曇性樹脂シート。
- 樹脂シートがスチレン系樹脂シートである請求項9又は10記載の防曇性樹脂シート。
- 樹脂シートの少なくとも一方の面に、請求項1〜8のいずれかに記載の表面処理剤を塗布する防曇性樹脂シートの製造方法。
- 樹脂シートに表面処理剤を塗布した後、ロール状に巻き取る請求項12記載の製造方法。
- 樹脂製容器の少なくとも一部の表面に請求項1〜8のいずれかに記載の表面処理剤を含む防曇層が形成されている容器。
- 請求項8〜11のいずれかに記載の防曇性樹脂シートで形成された容器。
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