JP2022162776A - Oil-resistant styrene resin sheet, package - Google Patents
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Abstract
【課題】防曇性と耐熱油性とを兼備し、更に製造工程の端材を原材料として再利用する際にゲル異物の発生し難いスチレン系樹脂シートを提供する。【解決手段】少なくとも一方の面に被覆層を有するスチレン系樹脂シートであって、前記被覆層は、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)とを含み、前記スルホ基含有高分子(A)および前記防曇剤(B)の固形分の合計を100質量%とする場合、前記スルホ基含有高分子(A)が50質量%以上95質量%以下、前記防曇剤(B)が5質量%以上50質量%であることを特徴とする耐油性スチレン系樹脂シート。【選択図】なしThe present invention provides a styrene-based resin sheet that has both anti-fogging properties and heat-resistant oil resistance, and that hardly generates gel foreign matter when remnants from the manufacturing process are reused as raw materials. A styrene-based resin sheet having a coating layer on at least one surface, the coating layer comprising a sulfo group-containing polymer (A) and an antifogging agent (B). When the total solid content of the molecule (A) and the antifogging agent (B) is 100% by mass, the sulfo group-containing polymer (A) is 50% by mass or more and 95% by mass or less, and the antifogging agent (B ) is 5% by mass or more and 50% by mass. [Selection figure] None
Description
本発明は、耐油性スチレン系樹脂シート、および該シートを用いてなる包装体に関する。 The present invention relates to an oil-resistant styrenic resin sheet and a package using the sheet.
ポリスチレン系二軸延伸シートは、透明で光沢のある美観性、成形性、機械的強度等の点から包装容器用に広く利用され、弁当、寿司、総菜等に代表される、水分を含む食品容器の嵌合蓋用に用いる場合には、収容物側に向くシート面に防曇コート層を設ける技術が普及している。
また、製造コストを低減すると共に石油資源の消費を抑制するために、ポリスチレン系二軸延伸シートの製造工程で生じる、トリミングロス等の端材は粉砕し、新しいポリスチレン系樹脂ペレット(バージンペレット)と混合してポリスチレン系二軸延伸シートの原材料として再利用(リターン)する必要がある。その際には、ポリスチレン系二軸延伸シートに設けた防曇コート層等を除去する工程を有しないことが、生産効率、経済効率の向上のための要件となっている。
Polystyrene biaxially oriented sheets are widely used for packaging containers because of their transparent and glossy appearance, moldability, and mechanical strength. When used for a fitting lid, a technique of providing an anti-fogging coating layer on the sheet surface facing the contents is widely used.
In addition, in order to reduce the production cost and suppress the consumption of petroleum resources, trimming loss and other offcuts generated in the production process of polystyrene biaxially oriented sheets are pulverized and used as new polystyrene resin pellets (virgin pellets). It is necessary to mix them and reuse (return) them as raw materials for polystyrene-based biaxially oriented sheets. In that case, it is a requirement for improving production efficiency and economic efficiency that there is no step of removing the anti-fogging coating layer or the like provided on the polystyrene biaxially oriented sheet.
また、食品加工、流通産業の発達や食文化の変遷により、近年では、弁当、グラタン、パスタ、揚げ物などの油分を含む冷蔵、冷凍食品を、包装容器ごと電子レンジで加熱する市場要求が強まり、ポリスチレン系二軸延伸シートに対し、耐熱油性の付与も求められている。特に、各種油の中でも、多くの食品に含まれ、ポリスチレン系二軸延伸シートを浸食しやすい、中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)に対して加熱下での耐性が必要となっている。 In recent years, due to the development of the food processing and distribution industries and changes in food culture, there has been a growing market demand for microwave oven heating of refrigerated and frozen foods containing oil, such as boxed lunches, gratin, pasta, and fried foods, together with their packaging. It is also required to impart heat oil resistance to polystyrene biaxially oriented sheets. In particular, among various oils, resistance under heating to medium-chain fatty acid triglycerides (MCT), which is contained in many foods and tends to corrode polystyrene-based biaxially oriented sheets, is required.
ポリスチレン系樹脂シートへの耐油性付与については、例えば、以下の文献が挙げられる。
特許文献1では、ポリスチレン系樹脂の特徴である透明性、光沢を維持しながら優れた耐油性を有し、水/油共存化においても優れた耐油性能を発揮し、成形加工後も優れた耐油性を維持可能なポリスチレン系樹脂フィルムとして、最低造膜温度(MFT)が、0~{(Vsp)-10}℃(Vspはポリスチレン系樹脂フィルムのビカット軟化点)である熱可塑性樹脂エマルジョンの塗膜を形成する技術が開示されている。また、当該熱可塑性エマルジョンの樹脂には、ポリエチレンエマルジョン、アクリル酸エステルエマルジョン 、ポリエステルエマルジョン、塩化ビニリデンラテックス、アイオノマーディスパージョン、エチレン-酢酸ビニル共重合体エマルジョン、エチレン-メタクリル酸共重合体エマルジョン、スチレン-アクリル酸エステル共重合体エマルジョン、スチレン-アクリル酸エマルジョン、アクリル酸エステル-ウレタン コア-シェル構造粒子が、実施例に例示されている。
Regarding the imparting of oil resistance to a polystyrene-based resin sheet, for example, the following documents can be cited.
In Patent Document 1, it has excellent oil resistance while maintaining the transparency and gloss that are the characteristics of polystyrene resins, exhibits excellent oil resistance even in water / oil coexistence, and has excellent oil resistance even after molding. As a polystyrene resin film capable of maintaining properties, the minimum film-forming temperature (MFT) is 0 to {(Vsp)-10}°C (Vsp is the Vicat softening point of the polystyrene resin film). A technique for forming the membrane is disclosed. The thermoplastic emulsion resins include polyethylene emulsion, acrylic acid ester emulsion, polyester emulsion, vinylidene chloride latex, ionomer dispersion, ethylene-vinyl acetate copolymer emulsion, ethylene-methacrylic acid copolymer emulsion, styrene- Acrylate copolymer emulsions, styrene-acrylic acid emulsions, acrylate-urethane core-shell structured particles are exemplified in the examples.
特許文献2では、成形性やシート強度を損なうことなく耐熱性と耐油性を併せ持ち、電子レンジで加熱する食品の包装容器として好適なポリスチレン系樹脂シートとして、シートの片方の面に、重合度1500以上、ケン化度85モル%以上のポリビニルアルコールの塗膜を形成し、該ポリスチレン系樹脂がメタクリル酸または無水マレイン酸のいずれか一成分を5~20質量%含み、重量平均分子量が15~40万であることの技術を開示している。 In Patent Document 2, as a polystyrene resin sheet that has both heat resistance and oil resistance without impairing moldability and sheet strength and is suitable as a packaging container for food heated in a microwave oven, a polystyrene resin sheet having a polymerization degree of 1500 is formed on one side of the sheet. As described above, a coating film of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 mol% or more is formed, and the polystyrene resin contains 5 to 20% by mass of either methacrylic acid or maleic anhydride, and has a weight average molecular weight of 15 to 40. It discloses the technology of being ten thousand.
特許文献3では、防曇性を損なわずに耐熱耐油性を向上させたスチレン系樹脂シートとして、スチレン系樹脂シート(A)の少なくとも片面に糖由来の脂肪酸エステル(b)を含むアクリル系親水性コート剤(B)を用いて形成された被覆層を有すること、特に、糖由来の脂肪酸エステル(b)と前記アクリル系親水性コート剤(B)のアクリル系樹脂(固形分)との合計質量に対し、前記脂肪酸エステル(b)が20~60質量%の範囲で含まれるものが好ましいという技術が開示されている。 In Patent Document 3, as a styrene resin sheet with improved heat and oil resistance without impairing antifogging properties, a hydrophilic acrylic sheet containing a sugar-derived fatty acid ester (b) is provided on at least one side of a styrene resin sheet (A). Having a coating layer formed using the coating agent (B), in particular, the total mass of the sugar-derived fatty acid ester (b) and the acrylic resin (solid content) of the acrylic hydrophilic coating agent (B) On the other hand, a technique is disclosed in which the fatty acid ester (b) is preferably contained in the range of 20 to 60% by mass.
しかしながら、特許文献1の技術では、中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)に対して70℃までの技術知見であり、更なる耐熱油性が課題であった。また、これらの熱可塑性樹脂エマルジョンの塗膜について検討したところ、防曇性が不十分であり、これらのエマルジョンに防曇剤を添加した塗膜では耐油性が低下することが判明した。 However, in the technique of Patent Document 1, the technical knowledge is limited to medium-chain fatty acid triglycerides (MCT) up to 70° C., and further heat resistance to oil is a problem. Further, when the coating films of these thermoplastic resin emulsions were studied, it was found that the antifogging properties were insufficient, and that the oil resistance of the coating films obtained by adding an antifogging agent to these emulsions was lowered.
また、特許文献2の技術について、ケン化度85モル%以上のポリビニルアルコールの塗膜を形成して検討したところ、ケン化度が高いほど防曇性は不十分となり、且つ、得られたポリスチレン系樹脂シートを再利用(リターン)する際にはゲルが多発し、防曇性、リターン性、耐油性とを兼備することができないことが判明した。 In addition, when the technique of Patent Document 2 was examined by forming a coating film of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 85 mol% or more, the higher the degree of saponification, the more insufficient the anti-fogging property, and the obtained polystyrene It was found that when the resin sheet was reused (returned), many gels occurred, and it was not possible to combine anti-fogging properties, return properties, and oil resistance.
また、特許文献3の技術について、アクリル系親水コート剤を検討したところ、塗布量200mg/m2では耐油性が不十分であることが判明し、また、実施例の塗布量300mg/m2以上では塗布量が多くスチレン系樹脂シートのインラインコートでは生産性に支障がある。 In addition, when an acrylic hydrophilic coating agent was examined for the technique of Patent Document 3, it was found that the coating amount of 200 mg/m 2 was insufficient in oil resistance. However, the amount of coating is large, and in-line coating of styrene resin sheets hinders productivity.
上記実情を鑑み、本発明は、防曇性と耐熱油性とを兼備し、更に製造工程の端材を原材料として再利用する際にゲル異物の発生し難いスチレン系樹脂シートを提供することが課題である。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a styrene-based resin sheet that has both anti-fogging properties and heat-resistant oil resistance, and that does not easily generate gel foreign matter when remnants from the manufacturing process are reused as raw materials. is.
本発明者は上記課題について鋭意検討し、以下の発明を完成させた。
[1]少なくとも一方の面に被覆層を有するスチレン系樹脂シートであって、前記被覆層は、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)とを含み、前記スルホ基含有高分子(A)および前記防曇剤(B)の固形分の合計を100質量%とする場合、前記スルホ基含有高分子(A)が50質量%以上95質量%以下、前記防曇剤(B)が5質量%以上50質量%であることを特徴とする耐油性スチレン系樹脂シート。
The present inventors have made intensive studies on the above problems and completed the following inventions.
[1] A styrene-based resin sheet having a coating layer on at least one surface, wherein the coating layer contains a sulfo group-containing polymer (A) and an antifogging agent (B), and the sulfo group-containing polymer When the total solid content of (A) and the antifogging agent (B) is 100% by mass, the sulfo group-containing polymer (A) is 50% by mass or more and 95% by mass or less, and the antifogging agent (B) is is 5% by mass or more and 50% by mass.
[2]前記スルホ基含有高分子(A)のスルホ基含有率が0.1モル%以上40モル%以下である[1]に記載の耐油性スチレン系樹脂シート。 [2] The oil-resistant styrene resin sheet according to [1], wherein the sulfo group-containing polymer (A) has a sulfo group content of 0.1 mol % or more and 40 mol % or less.
[3]前記スルホ基含有高分子(A)が、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリルエステル、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)の群から選ばれる1種以上である[1]または[2]に記載の耐油性スチレン系樹脂シート。 [3] The sulfo group-containing polymer (A) is one or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyester, poly(meth)acrylic ester, and poly(meth)acrylic acid (salt) [1] or [ 2].
[4]前記被覆層の厚みが30~300nmである[1]~[3]の何れか1項に記載の耐油性スチレン系樹脂シート。 [4] The oil-resistant styrene resin sheet according to any one of [1] to [3], wherein the coating layer has a thickness of 30 to 300 nm.
[5]前記防曇剤(B)が、ショ糖脂肪酸エステル及び/又はポリグリセリン脂肪酸エステルである[1]~[4]の何れか1項に記載の耐油性スチレン系樹脂シート。 [5] The oil-resistant styrenic resin sheet according to any one of [1] to [4], wherein the antifogging agent (B) is sucrose fatty acid ester and/or polyglycerol fatty acid ester.
[6]二軸延伸シートである[1]~[5]の何れか1項に記載の耐油性スチレン系樹脂シート。 [6] The oil-resistant styrene resin sheet according to any one of [1] to [5], which is a biaxially oriented sheet.
[7][1]~[6]の何れか1項に記載の耐油性スチレン系樹脂シートを用いてなる包装体。 [7] A package using the oil-resistant styrene resin sheet according to any one of [1] to [6].
本発明によれば、防曇性と耐熱油性とを兼備したスチレン系樹脂シートが得られるので、該シートは、弁当、グラタン、パスタ、揚げ物などの油分を含む冷蔵、冷凍食品を、包装容器ごと電子レンジで加熱する用途に好適に用いることができる。
また、スチレン系樹脂シートの製造工程の端材を原材料として再利用する際にゲル異物が発生し難いので、防曇、耐油性の被覆層を除去する工程を有することなく、被覆層を形成したスチレン系樹脂シートの構成のまま再利用(リターン)することができ、生産効率および経済効率が向上する。
According to the present invention, a styrene-based resin sheet having both antifogging properties and resistance to heat and oil can be obtained. It can be suitably used for heating in a microwave oven.
In addition, since it is difficult to generate gel contaminants when scraps from the manufacturing process of the styrene resin sheet are reused as raw materials, the coating layer is formed without the step of removing the anti-fogging and oil-resistant coating layers. The styrene-based resin sheet can be reused (returned) as it is, improving production efficiency and economic efficiency.
本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
<耐油性スチレン系樹脂シート>
本発明の耐油性スチレン系樹脂シート(以下、「本発明のシート」と称することがある)は、基材シートとしてスチレン系樹脂シートを用い、当該基材シートの少なくとも片面に耐油性機能を有する被覆層を有する。
なお、断り書きを設けない限り「△~△△」の表記は、「△以上△△以下」を意味し、好ましくは「△超△未満」を意味する。
An embodiment of the present invention will be described. In addition, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
<Oil-resistant styrene resin sheet>
The oil-resistant styrene-based resin sheet of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "the sheet of the present invention") uses a styrene-based resin sheet as a base sheet and has an oil-resistant function on at least one side of the base sheet. It has a coating layer.
Unless otherwise specified, the notation "△ to △△" means "more than △ and less than △△", preferably "more than △ and less than △".
(スチレン系樹脂シート(基材シート))
本発明のシートを構成する基材シートに用いるスチレン系樹脂は、スチレン系モノマーを用いた重合体、スチレン系モノマーとそれらと共重合可能な他のモノマーとの共重合体を挙げることができる。
スチレン系モノマーとしては、スチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、4-エチルスチレン、4-t-ブチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン等のアルキル置換スチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-4-メチルスチレン等のα-アルキル置換スチレン、2-クロロスチレン、4-クロロスチレン等のハロゲン化スチレン等を挙げることができる。これらスチレン系モノマーは、1種を単独で用いても良いし、2種以上を共重合させて用いてもよい。耐熱性向上の観点では、スチレンとαメチルスチレンとの共重合体が好ましい。
(Styrene resin sheet (base material sheet))
Examples of the styrene-based resin used for the base sheet constituting the sheet of the present invention include polymers using styrene-based monomers and copolymers of styrene-based monomers and other monomers copolymerizable therewith.
Styrenic monomers include alkyl-substituted styrenes such as styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-ethylstyrene, 4-t-butylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, α-methyl Examples include styrene, α-alkyl-substituted styrenes such as α-methyl-4-methylstyrene, and halogenated styrenes such as 2-chlorostyrene and 4-chlorostyrene. These styrene-based monomers may be used alone, or two or more of them may be copolymerized and used. From the viewpoint of improving heat resistance, a copolymer of styrene and α-methylstyrene is preferred.
スチレン系モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、無水マレイン酸、酢酸ビニル、アクリロニトリルや、ブタジエン、イソプレン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等の共役ジエン系炭化水素、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン等のα-オレフィン等を挙げることができる。耐熱性向上の観点では、α-メチルスチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、無水マレイン酸、アクリロニトリルを用いることが好ましく、α-メチルスチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルを用いることがより好ましく、(メタ)アクリル酸を用いることが特に好ましい。 Other monomers copolymerizable with styrene monomers include, for example, (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid ester, maleic anhydride, vinyl acetate, acrylonitrile, butadiene, isoprene, 2-methyl-1,3 -Conjugated diene hydrocarbons such as butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl- Examples include α-olefins such as 1-pentene and 1-octene. From the viewpoint of improving heat resistance, it is preferable to use α-methylstyrene, (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid ester, maleic anhydride, acrylonitrile, α-methylstyrene, (meth)acrylic acid, (meth) It is more preferable to use an acrylic acid ester, and it is particularly preferable to use (meth)acrylic acid.
スチレン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが150,000以上2,000,000以下が好ましく、150,000以上1,800,000以下がより好ましい。係る範囲であると、溶融粘度特性から押出成形性が良好となる。また、150,000以上であると、シートの機械的強度が十分となり、2,000,000以下であるとシートの弾性率が好適となり低温成形性が向上する。
スチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、1.5g/10分以上5.0g/10分以下が好ましく、2.0g/10分以上4.0g/10分以下がより好ましい。
スチレン系樹脂は、耐熱性、成形性の点から、ガラス転移温度80℃以上140℃以下が好ましく、上限は130℃以下がより好ましい。ガラス転移温度は、JIS K7121:2012に基づき、示差走査熱量測定により、10℃/分で再昇温した際の値から求める。
Although the weight average molecular weight of the styrene resin is not particularly limited, it is preferably 150,000 or more and 2,000,000 or less, more preferably 150,000 or more and 1,800,000 or less. Within such a range, good extrusion moldability is obtained from melt viscosity characteristics. Further, when it is 150,000 or more, the mechanical strength of the sheet becomes sufficient, and when it is 2,000,000 or less, the elastic modulus of the sheet becomes suitable and the low-temperature moldability is improved.
The melt flow rate (MFR) of the styrene resin is preferably 1.5 g/10 minutes or more and 5.0 g/10 minutes or less, more preferably 2.0 g/10 minutes or more and 4.0 g/10 minutes or less.
From the viewpoint of heat resistance and moldability, the styrene resin preferably has a glass transition temperature of 80° C. or higher and 140° C. or lower, and the upper limit is more preferably 130° C. or lower. The glass transition temperature is obtained from the value when the temperature is reheated at 10° C./min by differential scanning calorimetry based on JIS K7121:2012.
・耐衝撃性ポリスチレン系樹脂
本発明のシートを構成する基材シートは、耐衝撃性ポリスチレン系樹脂を含有することができる。耐衝撃性ポリスチレン系樹脂の含有により、基材シートの耐ブロッキング性と耐衝撃性が向上する。耐衝撃性ポリスチレン樹脂の含有率は、基材シートを100.0質量%とした場合、0.1質量%以上5.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以上4.0質量%以下がより好ましい。
耐衝撃性ポリスチレン系樹脂としては、ゴム等の成分が含まれるポリスチレン系樹脂であれば良く、スチレンの単独重合体中にゴム成分が含まれているもの等を好適に用いることができる。ゴム成分としては、例えば、ポリブタジエン、スチレン-ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン-イソプレン共重合体などが挙げられる。ゴム成分は、マトリックス樹脂となるポリスチレン中に、独立してゴム成分が粒子状になって分散していているもの、あるいは、ポリスチレンにグラフト重合して粒子状に分散しているものであってもよい。
- Impact-resistant polystyrene-based resin The base sheet constituting the sheet of the present invention can contain an impact-resistant polystyrene-based resin. The inclusion of the impact-resistant polystyrene resin improves the blocking resistance and impact resistance of the base sheet. The content of the impact-resistant polystyrene resin is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 4.0% by mass or less, when the base sheet is 100.0% by mass. is more preferred.
As the impact-resistant polystyrene-based resin, any polystyrene-based resin containing a component such as rubber may be used, and a styrene homopolymer containing a rubber component can be preferably used. Examples of rubber components include polybutadiene, styrene-butadiene copolymers, polyisoprene, and butadiene-isoprene copolymers. The rubber component may be dispersed in polystyrene as a matrix resin in the form of particles independently, or may be dispersed in the form of particles by graft polymerization to polystyrene. good.
耐衝撃性ポリスチレン系樹脂のゴム成分の含有率は、耐衝撃性と延伸成形性とを両立する観点から、耐衝撃性ポリススチレン系樹脂を100.0質量%とする場合、1.0質量%以上15.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下がより好ましく、5.0質量%以上15.0質量%以下が更に好ましい。
ゴム成分の含有率は、一塩化ヨウ素、ヨウ化カリウムおよびチオ硫酸ナトリウム標準液を用いた電位差滴定でジエン含有量を測定し、ジエン含有量をゴム状重合体の含有量として計算される。測定方法は、例えば、日本分析化学会高分子分析研究懇談会編、「新版 高分子分析ハンドブック」、紀伊國屋書店(1995年度版)、P.659(3)ゴム含量に記載されている。
耐衝撃性ポリスチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、1.5g/10分以上5.0g/10分以下が好ましく、2.0g/10分以上4.0g/10分以下がより好ましい。
From the viewpoint of achieving both impact resistance and stretch moldability, the content of the rubber component in the impact-resistant polystyrene resin is 1.0% by mass when the impact-resistant polystyrene resin is 100.0% by mass. 15.0 mass % or less is preferable, 3.0 mass % or more and 15.0 mass % or less is more preferable, and 5.0 mass % or more and 15.0 mass % or less is still more preferable.
The content of the rubber component is calculated by measuring the diene content by potentiometric titration using iodine monochloride, potassium iodide and sodium thiosulfate standard solutions, and taking the diene content as the content of the rubbery polymer. The measurement method is described, for example, by the Japan Society for Analytical Chemistry, Polymer Analysis Research Council, "New Edition Polymer Analysis Handbook", Kinokuniya Shoten (1995 edition), p. 659(3) rubber content.
The melt flow rate (MFR) of the impact-resistant polystyrene resin is preferably 1.5 g/10 minutes or more and 5.0 g/10 minutes or less, more preferably 2.0 g/10 minutes or more and 4.0 g/10 minutes or less.
・他の成分
本発明のシートを構成する基材シートは、本発明の効果を損ねない範囲で、上記した樹脂以外の他の樹脂や添加剤等の他の成分を含有することができる。
他の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩素化ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメチルペンテン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミドビスマレイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、アラミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
-Other components The base sheet constituting the sheet of the present invention may contain other components such as resins other than the above-described resins and additives within a range that does not impair the effects of the present invention.
Other resins include polyolefin resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, chlorinated polyethylene resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyacetal resins, acrylic resins, and ethylene acetate. Vinyl copolymer, polymethylpentene resin, polyvinyl alcohol resin, cyclic olefin resin, polylactic acid resin, polybutylene succinate resin, polyacrylonitrile resin, polyethylene oxide resin, cellulose resin, polyimide resin , polyurethane resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, polyvinyl acetal resins, polybutadiene resins, polybutene resins, polyamideimide resins, polyamide bismaleimide resins, polyarylate resins, polyetherimide resins, Examples include polyetheretherketone-based resins, polyetherketone-based resins, polyethersulfone-based resins, polyketone-based resins, polysulfone-based resins, aramid-based resins, fluorine-based resins, and the like.
添加剤としては、加工助剤、溶融粘度改良剤、酸化防止剤、老化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候性安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、核剤、架橋剤、滑材、アンチブロッキング剤、鉱油、スリップ剤、防曇剤、抗菌剤、消臭剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤および顔料などが挙げられる。
アンチブロッキング剤としては、無機粒子、有機粒子が挙げられる。無機粒子としては、例えばシリカ、ガラスビーズ等、及びそれらの表面に化学的処理を施したもの等が挙げられる。有機粒子としては、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル等、及びそれらに熱処理、化学処理を施したもの等が挙げられる。中でも、化学的に安定であり、触媒作用によって樹脂を変性させないこと、後述のシート表面への離型剤シリコーンオイルの塗布性の点から、酸化珪素を主体成分とする球状シリカが好ましい。
アンチブロッキング剤の基材シート中の含有率は50~500ppmが好ましい。平均粒子径は1~20μmが好ましい。
Additives include processing aids, melt viscosity improvers, antioxidants, anti-aging agents, heat stabilizers, light stabilizers, weather stabilizers, ultraviolet absorbers, neutralizers, nucleating agents, cross-linking agents, lubricants, materials, anti-blocking agents, mineral oils, slip agents, anti-fogging agents, antimicrobial agents, deodorants, flame retardants, antistatic agents, colorants and pigments.
Anti-blocking agents include inorganic particles and organic particles. Examples of inorganic particles include silica, glass beads, etc., and those whose surfaces have been chemically treated. Examples of organic particles include polystyrene, polymethyl methacrylate, and the like, and those obtained by subjecting them to heat treatment or chemical treatment. Among them, spherical silica containing silicon oxide as a main component is preferred because it is chemically stable, does not denature the resin by catalytic action, and is easy to apply a release agent silicone oil to the sheet surface, which will be described later.
The content of the antiblocking agent in the base sheet is preferably 50-500 ppm. The average particle size is preferably 1-20 μm.
(被覆層)
本発明のシートは、基材シートであるスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面に被覆層を有し、被覆層は、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)剤とを含む。
・スルホ基含有高分子(A)
本発明のシートは、被覆層にスルホ基含有高分子(A)(以下、高分子(A)と称することがある)を含む。
スチレン系樹脂シート表面への被覆層は、生産環境、経済性の観点で、水性のコート剤を塗布、乾燥して形成させることが望ましいことから、スルホ基含有高分子(A)は親水性であることが好ましい。親水性とは、水溶性、水分散性の双方を含む意味であり、例えば、スルホ基(スルホン酸基)、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、リン酸基、等の親水基を有する高分子であるとよい。また、親水性高分子は、撥油性、耐油性を有することからも好ましい。
(coating layer)
The sheet of the present invention has a coating layer on at least one surface of the styrene-based resin sheet that is the base sheet, and the coating layer contains a sulfo group-containing polymer (A) and an antifogging agent (B) agent. .
・Sulfo group-containing polymer (A)
The sheet of the present invention contains a sulfo group-containing polymer (A) (hereinafter sometimes referred to as polymer (A)) in the coating layer.
The coating layer on the surface of the styrene resin sheet is preferably formed by applying a water-based coating agent and drying it from the viewpoint of production environment and economy. Preferably. Hydrophilicity means both water solubility and water dispersibility. Good to have. Hydrophilic polymers are also preferable because they have oil repellency and oil resistance.
しかしながら、従来においても、スチレン系樹脂シートへの耐油性付与の目的で、ポリビニルアルコールやアクリル等の親水性高分子の塗膜を形成する技術はあったものの(特許文献1~3)、それら技術では、耐油性と防曇性とを両立することはできず、また、塗膜を形成したシート構成のまま再利用(リターン)するとゲル異物が多発する問題があった。その点について、本発明者らは鋭意検討し、水酸基やカルボキシル基のみを有する親水性高分子では、耐油性、防曇性を兼備できないこと、再生ペレットの製造工程で水素結合や脱水縮合が起きてゲルが発生する、ということを究明し、水酸基やカルボキシル基よりも極性の高いスルホ基(スルホン酸基)を有する親水性高分子を用いることで、高温条件下においても食品等に含まれる油がスチレン系樹脂シートへ浸透することを抑制する優れた耐油性を付与でき、防曇剤を添加しても耐油性を低下させることなく耐油性と防曇性を両立し、リターン性も良好なスチレン系樹脂シートを得られることを見出した。 However, although there have been techniques for forming a coating film of a hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol or acrylic for the purpose of imparting oil resistance to a styrene resin sheet (Patent Documents 1 to 3), these techniques In this case, oil resistance and anti-fogging properties cannot be achieved at the same time, and there is a problem that if the sheet structure on which the coating film is formed is reused (returned), gel contaminants frequently occur. In this regard, the present inventors have made intensive studies and found that hydrophilic polymers having only hydroxyl groups and carboxyl groups cannot have both oil resistance and anti-fogging properties, and that hydrogen bonding and dehydration condensation occur during the manufacturing process of recycled pellets. By using a hydrophilic polymer with a sulfo group (sulfonic acid group), which is more polar than a hydroxyl group or a carboxyl group, the oil contained in foods, etc., even under high temperature conditions. It can provide excellent oil resistance that suppresses the permeation of styrene resin sheets, and even if an anti-fogging agent is added, it achieves both oil resistance and anti-fogging properties without lowering oil resistance, and has good return properties. It was found that a styrene-based resin sheet can be obtained.
スルホ基含有高分子(A)は、分子中にスルホ基を有すればよく、例えば、スルホン酸変性等により得ることができ、スルホ基含有ポリビニルアルコール、スルホ基含有ポリエステル、スルホ基含有ポリ(メタ)アクリル酸エステル、スルホ基含有ポリ(メタ)アクリル酸(塩)等が挙げられ、耐油性の点でスルホ基含有ポリビニルアルコール、スルホ基含有ポリエステルが好ましい。
また、スルホ基含有高分子(A)は、スルホ基の他に、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、リン酸基等の親水基を有してよい。例えば、後述のスルホ基含有ポリビニルアルコールは水酸基を有しており、スルホ基含有ポリエステルはカルボキシル基を有する場合がある。
The sulfo group-containing polymer (A) only needs to have a sulfo group in the molecule, and can be obtained, for example, by sulfonic acid modification. ) acrylic acid ester, sulfo group-containing poly(meth)acrylic acid (salt), etc., and sulfo group-containing polyvinyl alcohol and sulfo group-containing polyester are preferable in terms of oil resistance.
In addition to the sulfo group, the sulfo group-containing polymer (A) may have a hydrophilic group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, or a phosphoric acid group. For example, the sulfo group-containing polyvinyl alcohol described below may have a hydroxyl group, and the sulfo group-containing polyester may have a carboxyl group.
スルホ基含有高分子(A)のスルホ基含有率は、0.1モル%以上40モル%以下が好ましく、1モル%以上30モル%以下がより好ましい。かかる含有率が0.1モル%以上により耐油性が良好となり、40モル%以下により高分子(A)の柔軟性および塗工性が良好となる。
スルホ基含有率は、1H-NMR(溶媒:DMSO-d6)を用いて分析できる。
The sulfo group content of the sulfo group-containing polymer (A) is preferably 0.1 mol % or more and 40 mol % or less, more preferably 1 mol % or more and 30 mol % or less. When the content is 0.1 mol % or more, the oil resistance is good, and when it is 40 mol % or less, the flexibility and coatability of the polymer (A) are good.
The sulfo group content can be analyzed using 1 H-NMR (solvent: DMSO-d 6 ).
・スルホ基含有ポリビニルアルコール
スルホ基含有ポリビニルアルコールは、任意の方法で製造でき、例えば、次の(a)~(e)の方法を挙げることができ、中でも、(a)、(b)の方法が好ましい。
(a)エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸又はその塩と酢酸ビニル等のビニルエステルとをアルコールあるいはアルコール/水混合溶媒中で重合し得られる重合体を更にケン化する方法。
(b)ナトリウムスルホプロピル2-エチルヘキシルマレート、ナトリウムスルホプロピルトリデシルマレート、ナトリウムスルホプロピルエイコシルマレート等のスルホアルキルマレートと酢酸ビニル等のビニルエステルとを共重合させ、得られる共重合体を更にケン化する方法。
(c)例えばN-スルホイソブチレンアクリルアミドナトリウム塩等のスルホアルキル(メタ)アクリルアミドと酢酸ビニル等のビニルエステルとを共重合させ、得られる共重合体をケン化する方法。更に、例えばナトリウム2-スルホエチルアクリレート等のスルホアルキル(メタ)アクリレート、と酢酸ビニル等のビニルエステルとを共重合させ、得られる共重合体をケン化する方法。
(d)ポリビニルアルコールを臭素、ヨウ素等で処理した後、酸性亜硫酸ソーダ水溶液中で加熱する方法。
(e)ポリビニルアルコールを濃厚な硫酸水溶液中で加熱する方法。
(f)ポリビニルアルコールに対しスルホン酸基を含有するアルデヒド化合物でアセタール化する方法。
· Sulfo group-containing polyvinyl alcohol Sulfo group-containing polyvinyl alcohol can be produced by any method, for example, the following methods (a) to (e) can be mentioned, among them, methods (a) and (b) is preferred.
(a) A polymer obtained by polymerizing an olefin sulfonic acid such as ethylenesulfonic acid, allylsulfonic acid, or methallylsulfonic acid or a salt thereof and a vinyl ester such as vinyl acetate in an alcohol or an alcohol/water mixed solvent, and further how to convert.
(b) a copolymer obtained by copolymerizing a sulfoalkyl maleate such as sodium sulfopropyl 2-ethylhexyl maleate, sodium sulfopropyl tridecyl maleate or sodium sulfopropyl eicosyl maleate with a vinyl ester such as vinyl acetate; How to further saponify.
(c) A method of copolymerizing a sulfoalkyl (meth)acrylamide such as N-sulfoisobutylene acrylamide sodium salt and a vinyl ester such as vinyl acetate and saponifying the resulting copolymer. Furthermore, for example, a method of copolymerizing a sulfoalkyl (meth)acrylate such as sodium 2-sulfoethyl acrylate and a vinyl ester such as vinyl acetate and saponifying the obtained copolymer.
(d) A method in which polyvinyl alcohol is treated with bromine, iodine, etc. and then heated in an aqueous solution of acidic sodium sulfite.
(e) A method of heating polyvinyl alcohol in a concentrated aqueous sulfuric acid solution.
(f) A method of acetalizing polyvinyl alcohol with an aldehyde compound containing a sulfonic acid group.
なお、上記の共重合やケン化は公知の方法を用いることができる。
また、該共重合体には、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、塩化ビニル等の共重合モノマーを併用することができる。
また、スルホ基は遊離の酸の形であっても、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等であってもよい。
In addition, a well-known method can be used for said copolymerization and saponification.
In addition, the copolymer can be used in combination with copolymerizable monomers such as (meth)acrylamide, (meth)acrylonitrile, styrene, and vinyl chloride.
Also, the sulfo group may be in the form of a free acid, sodium salt, potassium salt, ammonium salt, or the like.
本発明におけるスルホ基含有ポリビニルアルコールのスルホ基含有率とは、ポリビニルアルコールの全繰り返し単位に対する、スルホ基を含有するポリビニルアルコールの繰り返し単位の比率である。
スルホ基含有ポリビニルアルコールにおけるスルホ基含有率は、0.1モル%以上20モル%以下が好ましく、1モル%以上10モル%以下がより好ましい。かかる含有率が0.1モル%以上により耐油性が良好となり、20モル%以下により高分子(A)の柔軟性が良好となる。
The sulfo group content of the sulfo group-containing polyvinyl alcohol in the present invention is the ratio of the repeating units of the polyvinyl alcohol containing the sulfo group to the total repeating units of the polyvinyl alcohol.
The sulfo group content in the sulfo group-containing polyvinyl alcohol is preferably 0.1 mol % or more and 20 mol % or less, more preferably 1 mol % or more and 10 mol % or less. When the content is 0.1 mol % or more, the oil resistance is good, and when the content is 20 mol % or less, the flexibility of the polymer (A) is good.
スルホ基含有ポリビニルアルコールのポリビニルアルコール部分のケン化度は、75モル%以上98モル%以下が好ましく、80モル%以上95モル%以下がより好ましい。75モル%以上で耐油性が良好になり、98モル%以下でリターン性が良好になる。
スルホ基含有ポリビニルアルコールの重合度は、50以上1500以下が好ましく、上限は1000以下がより好ましく、700以下が更に好ましく、500以下が特に好ましい。重合度50以上により被覆層の機械的強度が十分となり、1500以下によりリターン時のゲル発生が抑制されリターン性が良好となる。
The saponification degree of the polyvinyl alcohol portion of the sulfo group-containing polyvinyl alcohol is preferably 75 mol % or more and 98 mol % or less, more preferably 80 mol % or more and 95 mol % or less. At 75 mol % or more, the oil resistance is good, and at 98 mol % or less, the return property is good.
The degree of polymerization of the sulfo group-containing polyvinyl alcohol is preferably 50 or more and 1500 or less, and the upper limit is more preferably 1000 or less, still more preferably 700 or less, and particularly preferably 500 or less. When the degree of polymerization is 50 or more, the mechanical strength of the coating layer is sufficient, and when it is 1500 or less, gel formation during return is suppressed and returnability is improved.
スルホ基含有ポリビニルアルコールは、本発明の効果を損なわない範囲内で、スルホン酸基以外の変性種、例えばカルボキシル基、オキシアルキレン基、カチオン性基等を含んでもよい。
また、スルホ基含有ポリビニルアルコールとスルホ基を含まないポリビニルアルコールとを混合して用いることもでき、その場合のスルホ基含有率は、両者を合計したポリビニルアルコールに対するスルホ基含有のポリビニルアルコール繰り返し単位の比率である。
The sulfo group-containing polyvinyl alcohol may contain modified species other than sulfonic acid groups, such as carboxyl groups, oxyalkylene groups, cationic groups, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired.
Also, a sulfo group-containing polyvinyl alcohol and a sulfo group-free polyvinyl alcohol can be mixed and used. ratio.
・スルホ基含有ポリエステル
スルホ基含有ポリエステルとしては、ポリエステルの原料であるジカルボン酸とジオールの何れか又は双方がスルホ基を含有し、該ジカルボン酸と該ジオールとを縮重合させたポリエステルである。
Sulfo-group-containing polyester The sulfo-group-containing polyester is a polyester in which either or both of dicarboxylic acid and diol, which are raw materials of polyester, contain a sulfo group, and the dicarboxylic acid and the diol are polycondensed.
ジカルボン酸としては特に限定されず、例えば、o-フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、デカメチレンカルボン酸、これらの無水物及び低級アルキルエステル等が挙げられる。 The dicarboxylic acid is not particularly limited, and examples include o-phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, octylsuccinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, fumaric acid, and maleic acid. acid, itaconic acid, decamethylenecarboxylic acid, their anhydrides and lower alkyl esters.
ジオールとしては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール(2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオール)、1,2-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,3-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール類;2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール類等が挙げられる。 The diol is not particularly limited, and examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, dipropylene glycol and triethylene glycol. , tetraethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, neopentyl glycol (2,2-dimethylpropane-1,3-diol), 1,2-hexanediol , 2,5-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol; 2,2 -alicyclic diols such as bis(4-hydroxycyclohexyl)propane, alkylene oxide adducts of 2,2-bis(4-hydroxycyclohexyl)propane, 1,4-cyclohexanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol are mentioned.
スルホ基含有ジカルボン酸としては、例えば、5-スルホイソフタル酸、2-スルホイソフタル酸、4-スルホイソフタル酸、3-スルホフタル酸、5-スルホイソフタル酸ジアルキル、2-スルホイソフタル酸ジアルキル、4-スルホイソフタル酸ジアルキル、3-スルホイソフタル酸ジアルキル及びこれらのナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。 Examples of sulfo group-containing dicarboxylic acids include 5-sulfoisophthalic acid, 2-sulfoisophthalic acid, 4-sulfoisophthalic acid, 3-sulfophthalic acid, 5-dialkylsulfoisophthalic acid, 2-dialkylsulfoisophthalic acid, 4-sulfo Examples include dialkyl isophthalate, dialkyl 3-sulfoisophthalate and sodium salts and potassium salts thereof.
スルホ基含有ジオールとしては、例えば、1,3-ジヒドロキシブタンスルホン酸、1,4-ジヒドロキシブタンスルホン酸等が挙げられる。 Examples of sulfo group-containing diols include 1,3-dihydroxybutanesulfonic acid and 1,4-dihydroxybutanesulfonic acid.
本発明におけるスルホ基含有ポリエステルのスルホ基含有率とは、ポリエステルの原料であるジカルボン酸とジオールの何れかがスルホ基を含有する場合は、ポリエステルの全繰り返し単位に対する、スルホ基を含有するポリエステル繰り返し単位の比率であり、ジカルボン酸とジオールの双方がスルホ基を含有する場合は、ポリエステルの全繰り返し単位に対する、スルホ基含有のポリエステル繰り返し単位の2倍の比率である。
スルホ基含有ポリエステルにおけるスルホ基含有率は、5~40モル%が好ましく、10~30モル%がより好ましい。かかる含有率が5モル%以上により耐油性および被覆層の強靭性が向上し、40モル%以下により被覆層を形成する際のスチレン系樹脂シートへの塗工性が良好となる。
The sulfo group content of the sulfo group-containing polyester in the present invention means that when either the dicarboxylic acid or the diol that is the raw material of the polyester contains a sulfo group, the polyester repeat containing the sulfo group with respect to all the repeating units of the polyester is the ratio of the units, and when both the dicarboxylic acid and the diol contain sulfo groups, the ratio is twice the ratio of the sulfo group-containing polyester repeating units to the total repeating units of the polyester.
The sulfo group content in the sulfo group-containing polyester is preferably 5 to 40 mol %, more preferably 10 to 30 mol %. When the content is 5 mol % or more, the oil resistance and toughness of the coating layer are improved, and when the content is 40 mol % or less, the coatability to the styrene-based resin sheet when forming the coating layer is improved.
スルホ基含有ポリエステルの重量平均分子量は、1,000~100,000が好ましく、3,000~50,000以上がより好ましく、10,000~30,000がさらに好ましい。1,000以上により耐油性および成膜(被覆層の形成)性が良好となり、100,000以下により被覆層を形成する際のスチレン系樹脂シートへの塗工性が良好となる。重量平均分子量は、GPC法により分析することができる。
スルホ基含有ポリエステルの軟化温度は、80~200℃が好ましく、90~180℃がさらに好ましい。80℃以上により耐熱性が良好となり、200℃以下によりリターン性が良好になる。軟化温度は、JIS K7206:2016に準じて測定することができる。
The weight average molecular weight of the sulfo group-containing polyester is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50,000 or more, and even more preferably 10,000 to 30,000. When it is 1,000 or more, the oil resistance and film-forming (coating layer formation) properties become good, and when it is 100,000 or less, the coatability to a styrene-based resin sheet when forming the coating layer becomes good. A weight average molecular weight can be analyzed by the GPC method.
The softening temperature of the sulfo group-containing polyester is preferably 80 to 200°C, more preferably 90 to 180°C. A temperature of 80° C. or higher provides good heat resistance, and a temperature of 200° C. or lower provides good return properties. The softening temperature can be measured according to JIS K7206:2016.
スルホ基含有ポリエステルは、本発明の効果を損なわない範囲内で、スルホン酸基以外の変性種、例えばカルボキシル基、オキシアルキレン基、カチオン性基等を含んでもよい。
また、スルホ基含有ポリエステルとスルホ基を含まないポリエステルとを混合して用いることもでき、その場合のスルホ基含有率は、両者を合計したポリエステルに対するスルホ基含有のポリエステル繰り返し単位の比率である。
The sulfo group-containing polyester may contain modified species other than sulfonic acid groups, such as carboxyl groups, oxyalkylene groups, cationic groups, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired.
Further, a sulfo group-containing polyester and a sulfo group-free polyester can be mixed and used, and the sulfo group content in that case is the ratio of the sulfo group-containing polyester repeating unit to the total polyester.
本発明のシートの被覆層は、本発明の効果を損なわない範囲で、スルホ基含有高分子(A)の他に、他の親水性高分子を含有することができる。例えば、機械物性向上の観点で、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)等、及びそれらの混合物が挙げられ、被覆層の固形分を100質量%とする場合に、0~30質量%が好ましく、3~20質量%がより好ましい。 The coating layer of the sheet of the present invention can contain other hydrophilic polymers in addition to the sulfo group-containing polymer (A) within a range that does not impair the effects of the present invention. For example, from the viewpoint of improving mechanical properties, polyvinyl alcohol, cellulose, poly(meth)acrylic acid ester, poly(meth)acrylic acid (salt), etc., and mixtures thereof can be mentioned, and the solid content of the coating layer is 100% by mass. 0 to 30% by mass is preferable, and 3 to 20% by mass is more preferable.
(防曇剤(B))
本発明のシートは、被覆層に防曇剤(B)を含む。
防曇剤(B)を含むことにより、食品等の水分を含む収容物用の包装体に用いた場合に、シートが曇り難く、収容物の視認性が良好となる。
防曇剤(B)としては、公知の防曇剤を用いることができ、例えば、多価アルコール型非イオン性界面活性剤が好ましい。
(Anti-fogging agent (B))
The sheet of the present invention contains an antifogging agent (B) in the coating layer.
By containing the anti-fogging agent (B), when the sheet is used for a package for a content containing moisture such as food, the sheet is less likely to be fogged and the content is well visible.
As the antifogging agent (B), known antifogging agents can be used, and for example, polyhydric alcohol-type nonionic surfactants are preferred.
多価アルコール型非イオン性界面活性剤としては、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、 ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリプロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪族アルコールエーテル等が挙げられ、これらは2種以上が併用して用いられていてもよい。
中でも、良好な防曇性を発現する点から、分子を構成する脂肪酸のうち70質量%以上が炭素数12~18の飽和及び/又は不飽和脂肪酸であり、且つ、モノエステルを20質量%以上含有するモノ-、ジ-、トリ-、及びポリ-エステルの混合体であるショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、及び、分子を構成する脂肪酸のうち70質量%以上が炭素数12~18の飽和及び/又は不飽和脂肪酸であり、且つ、重縮合度が2~20、更には2~12で、モノエステルを20質量%以上含有するモノ-、ジ-、トリ-、及びポリ-エステルの混合体であるポリグリセリン脂肪酸エステルが好ましい。中でも、防曇性の点で、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルが好ましい。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いてもよい。飽和及び/又は不飽和脂肪酸の炭素数が12以上により、当該界面活性剤のスチレン系樹脂シートへの浸透が起き難く、クラックや白濁の発生を抑制でき、被覆層を形成したスチレン系樹脂シートを原材料として再利用する際の悪影響を防止できる。
さらには、高分子(A)との均一な分散性の観点から、HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance、親水性-親油性バランス)値の下限は5以上好ましく、HLB値5以上により塗布液の塗工均等性が良好となり、塗布面全面において良好な耐油性を発現できる。高分子(A)のHLB値の上限は、最大値である20以下が好ましい。
Examples of polyhydric alcohol-type nonionic surfactants include glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, pentaerythritol fatty acid esters, trimethylolpropane fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and polyoxyethylene glycerin fatty acid esters. , polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, polypropylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene fatty alcohol ether, etc., and two or more of these may be used in combination.
Among them, from the viewpoint of expressing good antifogging properties, 70% by mass or more of the fatty acids constituting the molecule are saturated and/or unsaturated fatty acids with 12 to 18 carbon atoms, and 20% by mass or more of the monoester. Sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, which is a mixture of mono-, di-, tri-, and poly-esters contained, and 70% by mass or more of the fatty acids constituting the molecule are saturated with 12 to 18 carbon atoms and/or a mixture of mono-, di-, tri-, and poly-esters which are unsaturated fatty acids and have a polycondensation degree of 2 to 20, further 2 to 12, and contain 20% by mass or more of monoesters Polyglycerol fatty acid esters are preferred. Among them, sucrose fatty acid esters and polyglycerol fatty acid esters are preferred from the viewpoint of antifogging properties. These may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types. Since the saturated and/or unsaturated fatty acid has 12 or more carbon atoms, it is difficult for the surfactant to permeate the styrene resin sheet, and the occurrence of cracks and cloudiness can be suppressed. It is possible to prevent adverse effects when reusing as a raw material.
Furthermore, from the viewpoint of uniform dispersibility with the polymer (A), the lower limit of the HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance, hydrophilic-lipophilic balance) value is preferably 5 or more. Uniformity is improved, and good oil resistance can be exhibited over the entire coated surface. The upper limit of the HLB value of the polymer (A) is preferably 20 or less, which is the maximum value.
また、多価アルコール型非イオン界面活性剤と共に、他の非イオン界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤を含有することもできる。他の非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン(硬化)ヒマシ油エーテル、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等を挙げることができる。陰イオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩やポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキル硫酸エステル塩やポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩等の硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩やアルキルスルホコハク酸塩等のスルホン酸塩、アルキル燐酸エステル塩やポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステル塩等の燐酸エステル塩等を挙げることができる。陽イオン性界面活性剤としては、アルキルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等、両性界面活性剤としては、アルキルアミノ酢酸ベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルスルホベタイン等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。 Moreover, other nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants can be contained together with the polyhydric alcohol type nonionic surfactants. Other nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene (hardened) castor oil ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, and the like. Examples of anionic surfactants include carboxylic acid salts such as fatty acid salts and polyoxyethylene alkyl ether carboxylates, sulfuric acid ester salts such as alkyl sulfate salts and polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts, alkylbenzene sulfonates, and Examples include sulfonates such as alkylsulfosuccinates, phosphates such as alkyl phosphates and polyoxyethylene alkyl ether phosphates. Examples of cationic surfactants include alkylammonium salts and alkylpyridinium salts, and examples of amphoteric surfactants include alkylaminobetaine acetates, alkylamidopropylbetaines, alkylsulfobetaines and the like. These can use 1 type(s) or 2 or more types.
・被覆層の組成、厚み等
本発明のシートの被覆層は、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)の固形分の合計を100質量%とすると、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)との質量組成比は、(50~95):(5~50)であり、(60~92):(8~40)が好ましく、(70~92):(8~30)がより好ましく、(80~92):(8~20)が更に好ましい。
被覆層の組成比は、スルホ基含有高分子(A)が多く防曇剤(B)が少ないと、耐油性、塗布外観が向上し、スルホ基含有高分子(A)が少なく防曇剤(B)が多いと、防曇性、リターン性が向上する傾向にあり、上記の係る範囲において耐油性、防曇性、リターン性、塗布外観の何れもが良好となる。
・Composition, thickness, etc. of the coating layer The coating layer of the sheet of the present invention has a sulfo group-containing polymer ( A) and the antifogging agent (B) have a mass composition ratio of (50 to 95):(5 to 50), preferably (60 to 92):(8 to 40), and (70 to 92): (8 to 30) is more preferred, and (80 to 92):(8 to 20) is even more preferred.
Regarding the composition ratio of the coating layer, when the sulfo group-containing polymer (A) is large and the antifogging agent (B) is small, the oil resistance and coating appearance are improved. When B) is large, the anti-fogging property and repellency tend to be improved, and within the above range, all of the oil resistance, anti-fogging property, repellency and coating appearance are improved.
被覆層は、本発明の効果を損なわない範囲で、帯電防止剤、粘度調節剤、消泡剤、紫外線吸収剤、着色防止剤、抗菌剤、及び顔料、染料等の着色剤等の公知の添加剤を含有してもよい。 The coating layer contains known additives such as antistatic agents, viscosity modifiers, antifoaming agents, ultraviolet absorbers, anti-coloring agents, antibacterial agents, and coloring agents such as pigments and dyes, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain an agent.
被覆層の層厚は、30nm以上300nm以下が好ましく、下限は50nm以上がより好ましく、80nm以上が更に好ましい。上限は200nm以下がより好ましく、150nm以下が更に好ましく、100nm以下が特に好ましい。30nm以上により防曇性、耐油性が良好になり、300nm以下により塗布乾燥の生産効率が良いと共に、シート同士のブロッキングや転写、それらに伴うシートの白化等が生じ難く好ましい。
層厚は、単位面積当たりの樹脂シートについて被覆層を洗浄して洗液を集め、質量法、ガスクロマトグラフィー法、高速液体クロマトグラフィー法等で測定することができる。また、層厚既知の樹脂シートを標準サンプルとして赤外線吸収分光分析(全反射法)により検量線を作成しておき、層厚未知の樹脂シートの測定値を対比する方法で簡便に層厚を得ることができる。
The layer thickness of the coating layer is preferably 30 nm or more and 300 nm or less, and the lower limit thereof is more preferably 50 nm or more, and even more preferably 80 nm or more. The upper limit is more preferably 200 nm or less, still more preferably 150 nm or less, and particularly preferably 100 nm or less. When the thickness is 30 nm or more, the anti-fogging property and oil resistance are good, and when the thickness is 300 nm or less, the production efficiency of coating and drying is good, and blocking and transfer between sheets and whitening of the sheets associated therewith are less likely to occur, which is preferable.
The layer thickness can be measured by washing the coating layer of the resin sheet per unit area, collecting the wash liquid, and measuring by a mass method, a gas chromatography method, a high performance liquid chromatography method, or the like. In addition, the layer thickness can be easily obtained by creating a calibration curve by infrared absorption spectroscopic analysis (total reflection method) using a resin sheet with a known layer thickness as a standard sample, and comparing the measured values of the resin sheet with an unknown layer thickness. be able to.
<耐油性スチレン系樹脂シートの特徴>
本発明の耐油性スチレン系樹脂シートは、以下の特徴を有する。
(耐油性)
本発明のシートは耐油性を有し、特に、包装体の内容物である食品等に含まれ、且つスチレン系樹脂が浸食されやすい、中鎖脂肪酸(MCT)に対して良好な耐油性を有し、スチレン系樹脂シートが白化し難い。また、高温条件下においても良好な耐油性を有するので、食品を包装したまま加熱することが可能である。
<Characteristics of oil-resistant styrene resin sheet>
The oil-resistant styrenic resin sheet of the present invention has the following features.
(Oil resistance)
The sheet of the present invention has oil resistance, and in particular, has good oil resistance against medium-chain fatty acids (MCT), which are contained in food, etc., which are the contents of the package, and which are easily eroded by styrene-based resins. In addition, the styrene-based resin sheet is less likely to whiten. In addition, since it has good oil resistance even under high temperature conditions, it is possible to heat food while it is packaged.
(防曇性)
本発明のシートは十分な防曇性を有するので、包装体の内容物が食品等の水分を有する物であっても内容物視認性が良く、包装体及び内容物の商品価値を損なわない。
(Anti-fogging property)
Since the sheet of the present invention has sufficient anti-fogging properties, even if the contents of the package contain moisture such as food, the contents are well visible, and the commercial value of the package and the contents is not impaired.
(透明性)
本発明のシートの被覆層は、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)との相溶性が良く、また層厚300nm以下で所望する耐油性及び防曇性が得られるので、透明性が高く、ひいては本発明のシートの透明性も良好となる。
(transparency)
In the coating layer of the sheet of the present invention, the compatibility between the sulfo group-containing polymer (A) and the antifogging agent (B) is good, and desired oil resistance and antifogging properties can be obtained with a layer thickness of 300 nm or less. The transparency is high, and the transparency of the sheet of the present invention is also improved.
(リターン性)
本発明のシートは、シート製造工程で発生するシート耳のトリミングロス等を用いた端材を、新たに製造するシートの原材料の一部としてリターンし再利用することができるので、経済性が良く、また石油由来原材料の使用量低減にも寄与できる。特に、スチレン系樹脂シート(基材シート)の表面に形成した被覆層を除去しなくとも、再原材料として用いることのできることは、生産効率、経済性の点で価値が高い。
端材の再利用(リターン)は、公知の方法、手順を用いることができ、例えば、被覆層を設けた基材シートの端材を粉砕機を用いてフラフにし、フラフをストランドダイを備えた押出機に投入して溶融押出し、ダイスから出たストランドを急冷、乾燥させた後、造粒機を用いて再生ペレットを作製する。押出機の設定温度は、樹脂溶融と樹脂への熱負荷の観点から、160~260℃が好ましく、180~240℃がより好ましい。設定温度が160℃より低い場合は、押出機のモーターに負荷がかかるうえ、溶融押出が困難となる。また、設定温度が260℃を超える場合は熱劣化によりペレットの黄変が促進されるため好ましくない。
再生ペレットは再度シート製造工程に使用する際は、シート製造に用いる新しいペレット(バージンペレット)と再生ペレットとの合計を100質量%とする場合、再生ペレットの使用率は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましく、15質量%以上30質量%以下が更に好ましい。再生ペレットの使用率が50質量%以下であることにより、シートの黄変や強度低下など物性低下が起き難い。また、再生ペレットの使用率5%以上により、端材の使用効率が良く、端材・フラフ・再生ペレットの保管や廃棄費用などのコストを抑制できる。
(Return property)
The sheet of the present invention is economical because it is possible to return and reuse the offcuts obtained by trimming the sheet tabs and the like generated in the sheet manufacturing process as part of the raw materials for newly manufactured sheets. It can also contribute to reducing the amount of petroleum-derived raw materials used. In particular, the fact that the styrene resin sheet (base sheet) can be used as a recycled raw material without removing the coating layer formed on the surface thereof is highly valuable in terms of production efficiency and economy.
Reuse (return) of offcuts can be performed by known methods and procedures. The mixture is put into an extruder, melt-extruded, and the strand coming out of the die is rapidly cooled and dried, and then regenerated pellets are produced using a granulator. The set temperature of the extruder is preferably 160 to 260°C, more preferably 180 to 240°C, from the viewpoint of resin melting and heat load to the resin. If the set temperature is lower than 160°C, the motor of the extruder will be overloaded and melt extrusion will be difficult. Moreover, when the set temperature exceeds 260° C., the yellowing of the pellets is accelerated due to thermal deterioration, which is not preferable.
When recycled pellets are used again in the sheet manufacturing process, if the total of new pellets (virgin pellets) used for sheet manufacturing and recycled pellets is 100% by mass, the usage rate of recycled pellets is 5% by mass or more and 50% by mass. % or less, more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or more and 30% by mass or less. When the usage rate of the recycled pellets is 50% by mass or less, deterioration of physical properties such as yellowing and reduction in strength of the sheet is unlikely to occur. In addition, since the usage rate of recycled pellets is 5% or more, the efficiency of using scrap materials is high, and costs such as storage and disposal costs for scrap materials, fluff, and recycled pellets can be suppressed.
一般に、スチレン系樹脂シートは、高透明性、高光沢性を要求される用途に用いられるため、外観が美麗であることが求められ、ゲル等の異物混入の過多はスチレン系樹脂シートの商品価値を大きく損ねる。特に、再生ペレットはその製造工程の熱履歴等によりゲル化する可能性があるため、再生ペレットを原材料として用いて作製したシートは、ゲル等の混入に注意を要する。
例えば、本発明の検討において、従来技術のケン化度の高いポリビニルアルコールを被覆層に使用すると、再利用(リターン)時にポリビニルアルコールの水素結合や脱水縮合に起因してゲルが多発する結果が得られたが、所定の被覆層を有する本発明のシートの場合、再生ペレット作製時やリターン時にゲルの発生数量が少ない。
In general, styrene resin sheets are used in applications that require high transparency and high gloss, so they are required to have a beautiful appearance. lose a lot. In particular, since recycled pellets may gel due to the heat history of the manufacturing process, etc., care must be taken to prevent gel or the like from being mixed into a sheet produced using recycled pellets as a raw material.
For example, in the study of the present invention, when polyvinyl alcohol with a high degree of saponification of the prior art is used for the coating layer, gels frequently occur due to hydrogen bonding and dehydration condensation of polyvinyl alcohol at the time of reuse (return). However, in the case of the sheet of the present invention having a predetermined coating layer, the amount of gel generated during the production of recycled pellets and during the return is small.
(本発明のシートの製造方法)
本発明のシートは、公知の方法によって製造できる。例えば、原材料を押出機で溶融混練してダイからシート状に押出し、冷却ロールや空冷、水冷にて冷却固化して未延伸シートを作製し、次いで、縦方向及び横方向に延伸処理し、二軸延伸シートを得て、該延伸シートの少なくとも一方の面に、被覆層用の水性コート剤を塗布・乾燥して被覆層を形成して、製造することできる。二軸延伸シートの被覆層を形成する面には、コロナ処理を施してもよい。
(Manufacturing method of the sheet of the present invention)
The sheet of the present invention can be manufactured by known methods. For example, raw materials are melted and kneaded in an extruder, extruded into a sheet from a die, cooled and solidified by cooling rolls, air cooling, or water cooling to produce an unstretched sheet, then stretched in the longitudinal direction and the transverse direction, It can be manufactured by obtaining an axially stretched sheet, applying a water-based coating agent for a coating layer to at least one surface of the stretched sheet, and drying the coating layer to form a coating layer. The surface of the biaxially oriented sheet on which the coating layer is to be formed may be subjected to corona treatment.
未延伸シートの製造方法の詳細例としては、シートを構成する原材料を混合した後、単軸押出機、異方向二軸押出機、同方向二軸押出機などの押出機を使用し、組成物の均一な分散分配を促す。原材料は、タンブラーミキサー、ミキシングロール、バンバリーミキサー、リボンブレンダ―、スーパーミキサーなどの混合機で混合した後、押出機に投入してもよいし、または、他の混練機の先端にストランドダイを接続し、ストランドカット、ダイカットなどの方法により一旦ペレット化した後、得られたペレットを押出機に投入してもよい。
次いで、押出機により溶融された樹脂組成物を、押出機の先端にTダイなどの口金を接続し、シート状に成型した後、冷却ロールで冷却固化する。押出温度は、180~260℃程度が好ましく、190~250℃がより好ましい。
As a detailed example of the method for producing an unstretched sheet, after mixing the raw materials that make up the sheet, using an extruder such as a single screw extruder, a counter-rotating twin-screw extruder, or a co-rotating twin screw extruder, the composition Promotes uniform distribution of Raw materials may be mixed in a mixer such as a tumbler mixer, mixing roll, Banbury mixer, ribbon blender, super mixer, etc., and then fed into an extruder, or a strand die may be connected to the tip of another mixer. Alternatively, after pelletizing by a method such as strand cutting or die cutting, the obtained pellets may be fed into an extruder.
Next, the resin composition melted by the extruder is connected to a mouthpiece such as a T-die at the tip of the extruder, molded into a sheet, and then cooled and solidified by cooling rolls. The extrusion temperature is preferably about 180 to 260°C, more preferably 190 to 250°C.
未延伸シートの延伸方法の詳細例としては、シートの流れ方向(縦方向、MD)へのロール延伸や、シートの流れ方向に対して垂直方向(横方向、TD)へのテンター延伸等により、二軸延伸することが好ましい。また、縦方向に延伸後、横方向に延伸してもよいし、横方向に延伸後、縦方向に延伸してもよい。また、縦方向及び横方向に延伸処理されていれば、同じ方向に2回以上延伸してもよい。さらには、縦方向に延伸後、横方向に延伸し、さらに縦方向に延伸してもよい。また、同時二軸延伸機により縦方向、横方向に同時に延伸されてもよい。さらには、未延伸シートを裁断し、バッチ式の延伸機により二軸延伸してもよい。 As a detailed example of the stretching method of the unstretched sheet, roll stretching in the sheet flow direction (longitudinal direction, MD), tenter stretching in the direction perpendicular to the sheet flow direction (transverse direction, TD), etc. Biaxial stretching is preferred. Further, after stretching in the longitudinal direction, the film may be stretched in the horizontal direction, or after stretching in the horizontal direction, it may be stretched in the vertical direction. In addition, as long as the film is stretched in the longitudinal direction and the transverse direction, it may be stretched twice or more in the same direction. Furthermore, after stretching in the longitudinal direction, the film may be stretched in the transverse direction and then further stretched in the longitudinal direction. Alternatively, the film may be stretched simultaneously in the machine direction and the transverse direction by a simultaneous biaxial stretching machine. Furthermore, an unstretched sheet may be cut and biaxially stretched by a batch-type stretching machine.
二軸延伸シートの延伸倍率は、シートの縦方向、横方向共に1.1倍以上4.0倍以下が好ましく、1.5倍以上3.0倍以下がより好ましく、2.0倍以上2.5倍以下が更に好ましい。延伸倍率1.1倍以上により、シートを成形加工した成形品が十分な衝撃強度を有し、4.0倍以下により、シートを熱成形する際の賦形性、型再現性が良好となる。
本発明における延伸倍率は、二軸延伸シートの試験片に直線を記して熱収縮させ、その直線長さの収縮前後の変化率から求められる。具体的には、[延伸倍率=Y/Z]の式によって算出される値であり、この式において、Yは、二軸延伸シートの試験片に定規および筆記用具を用いてシート縦方向および横方向に描いた直線の長さ(mm)であり、Zは、JIS K7206に準拠して測定した当該シートのビカット軟化温度より40℃高い温度のシリコンオイルバスに試験片を10分間浸漬させ収縮させた後の直線の長さ(mm)である。
The draw ratio of the biaxially stretched sheet is preferably 1.1 times or more and 4.0 times or less in both the longitudinal direction and the transverse direction of the sheet, more preferably 1.5 times or more and 3.0 times or less, and 2.0 times or more2. 0.5 times or less is more preferable. When the draw ratio is 1.1 times or more, the molded article formed by molding the sheet has sufficient impact strength, and when it is 4.0 times or less, the shapeability and mold reproducibility when thermoforming the sheet are improved. .
The draw ratio in the present invention is obtained by drawing a straight line on a test piece of a biaxially stretched sheet, heat shrinking the straight line, and calculating the rate of change in the length of the straight line before and after shrinkage. Specifically, it is a value calculated by the formula [stretch ratio = Y / Z], in which Y is a test piece of a biaxially stretched sheet with a ruler and a writing utensil. The length (mm) of the straight line drawn in the direction, Z is the test piece was immersed in a silicone oil bath at a temperature 40 ° C higher than the Vicat softening temperature of the sheet measured in accordance with JIS K7206 for 10 minutes and contracted. is the length (mm) of the straight line after
(本発明のシートの厚み)
本発明のシートの厚みは、0.05mm以上0.50mm以下が好ましい。係る範囲において、包装体等の成形品を作製する二次加工工程における取り扱いが容易となり、成形品が十分な機械的強度を有する。下限は0.10mm以上がより好ましく、0.15mm以上が更に好ましい。上限は0.40mm以下がより好ましく、0.30mm以下が更に好ましい。
(Thickness of the sheet of the present invention)
The thickness of the sheet of the present invention is preferably 0.05 mm or more and 0.50 mm or less. Within such a range, handling in the secondary processing step of producing a molded article such as a package becomes easy, and the molded article has sufficient mechanical strength. The lower limit is more preferably 0.10 mm or more, and even more preferably 0.15 mm or more. The upper limit is more preferably 0.40 mm or less, still more preferably 0.30 mm or less.
<包装体>
本発明のシートは、成形加工して包装体に利用できる。
包装体は、各種用途に応じた形状に成形して用いられる。例えば、用途は、生鮮、総菜、乾物、菓子などの食品や工業部品を収容する包装体であり、形状は、箱型底容器、コップ、皿、トレイ、蓋つき容器、蓋などが挙げられる。本発明のシートは、被覆層を有することにより、防曇性および耐油性を兼ね備えているので、弁当、グラタン、パスタ、揚げ物などの油分を含む冷蔵、冷凍食品を、包装容器ごと電子レンジで加熱する用途に用いる包装体容器に好適に利用される。なお、該包装体では、被覆層側が食品側となるように、包装体が成形される。
本発明のシートは、公知の方法で成形できる。例えば、熱板接触加熱成形法、圧空成形法、真空成形法、真空圧空成形法、プラグアシスト成形法、等である。中でも、成形品の厚みの均等性、成形生産効率の観点から、熱板接触加熱成形法が好ましい。シートの成形加工は、シートロールを用いて連続的に行っても良いし、カット版シートを用い1ショット毎に成形しても良い。
<Package>
The sheet of the present invention can be molded and used as a package.
The package is used after being molded into a shape suitable for various uses. For example, it is used as a package for housing foods such as fresh foods, side dishes, dried foods, confectionery, and industrial parts, and its shape includes box-bottom containers, cups, plates, trays, containers with lids, lids, and the like. Since the sheet of the present invention has both anti-fogging properties and oil resistance by having a coating layer, it is possible to heat refrigerated and frozen foods containing oil such as lunch boxes, gratin, pasta, and fried foods in a microwave oven together with the packaging container. It is suitably used as a packaging container for use in applications such as In addition, the package is formed so that the coating layer side faces the food.
The sheet of the present invention can be molded by known methods. For example, hot plate contact heating molding method, pressure molding method, vacuum molding method, vacuum pressure molding method, plug assist molding method, and the like. Among them, the hot plate contact heating molding method is preferable from the viewpoint of the uniformity of the thickness of the molded product and the efficiency of molding production. The sheet forming process may be performed continuously using a sheet roll, or may be formed for each shot using a cut plate sheet.
熱板接触加熱成形法の場合、熱板温度条件のうち下限となる熱板温度は、成形品の型再現性や成形サイクル効率の観点からシートのビカット軟化温度+10℃以上が好ましく、+15℃以上がより好ましく、+20℃以上がさらに好ましい。また、上限となる熱板温度は、成型品のレインドロップ発生の観点から、シートのビカット軟化温度+45℃以下が好ましく、+40℃以下がより好ましく、+35℃以下がさらに好ましい。
上述の各種成形法の加熱時間条件は、0.5~10.0秒が好ましく、0.5秒~5.0秒がより好ましい。なお、加熱時間とは、シートを真空及び/又は圧空で熱板に接触させている時間と、次いでシートを金型へ延展するために所望の真空及び/又は圧空状態になるまでの遅れ時間の合計を云う。
In the case of the hot plate contact heating molding method, the hot plate temperature, which is the lower limit of the hot plate temperature conditions, is preferably the Vicat softening temperature of the sheet + 10 ° C. or higher from the viewpoint of the mold reproducibility of the molded product and the molding cycle efficiency, and +15 ° C. or higher. is more preferable, and +20° C. or higher is even more preferable. The hot plate temperature, which is the upper limit, is preferably the Vicat softening temperature of the sheet +45° C. or less, more preferably +40° C. or less, and even more preferably +35° C. or less, from the viewpoint of occurrence of raindrops on the molded product.
The heating time conditions for the various molding methods described above are preferably 0.5 to 10.0 seconds, more preferably 0.5 to 5.0 seconds. The heating time is the time during which the sheet is brought into contact with the hot plate in vacuum and/or compressed air, and the delay time until the desired vacuum and/or compressed air state is reached in order to spread the sheet to the mold. Say the total.
<実施例1~3、比較例1~10>
(耐油性スチレン系樹脂シートの作製)
重量平均分子量250,000、メルトフローレート3.5g/10分、ガラス転移温度100℃のスチレン単独重合体GPPSレジンペレットを用いて製造した0.25mm厚の単層二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートの一方の面にコロナ処理を施し、被覆層用水性塗布液をスプレーコーターで塗布し、熱風乾燥させで被覆層を形成して、耐油性スチレン系樹脂シートを得た。
被覆層の固形分組成を表1に示す。
被覆層の層厚は、赤外吸収分光分析装置(全反射法)を使用し、1720cm-1付近の吸収ピーク強度を用い、ポリスチレンの1490cm-1付近の吸収ピーク強度との比率を算出し、層厚既知のシートから作製した検量線に照らして各層の層厚を求めた。被覆層の層厚は100nmであった。
<Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 10>
(Preparation of oil-resistant styrene-based resin sheet)
A single layer biaxially oriented polystyrene resin sheet with a thickness of 0.25 mm produced using styrene homopolymer GPPS resin pellets having a weight average molecular weight of 250,000, a melt flow rate of 3.5 g/10 minutes, and a glass transition temperature of 100°C. One surface was subjected to corona treatment, an aqueous coating liquid for a coating layer was applied with a spray coater, and dried with hot air to form a coating layer, thereby obtaining an oil-resistant styrene-based resin sheet.
Table 1 shows the solid content composition of the coating layer.
The layer thickness of the coating layer is calculated using an infrared absorption spectrometer (total reflection method), using the absorption peak intensity near 1720 cm -1 , and calculating the ratio of the absorption peak intensity near 1490 cm -1 of polystyrene, The layer thickness of each layer was determined by referring to a calibration curve prepared from a sheet having a known layer thickness. The layer thickness of the covering layer was 100 nm.
(被覆層)
実施例、比較例の被覆層に用いた原材料の略号、成分、物性は、次の通りである。
PVA1; スルホ基含有ポリビニルアルコール、スルホ基含有率2.6モル%、ケン化度86.5~89.0モル%、重合度200
PVA2; ポリビニルアルコール、スルホ基含有率0モル%、ケン化度86.5~89.0モル%、重合度500
PVA3; ポリビニルアルコール、スルホ基含有率0モル%、ケン化度86.5~89.0モル%、重合度1,700
PVA4; ポリビニルアルコール、スルホ基含有率0モル%、ケン化度約99モル%、重合度1,100
(coating layer)
Abbreviations, components, and physical properties of the raw materials used in the coating layers of Examples and Comparative Examples are as follows.
PVA1; sulfo group-containing polyvinyl alcohol, sulfo group content 2.6 mol%, degree of saponification 86.5 to 89.0 mol%, degree of polymerization 200
PVA2; polyvinyl alcohol, sulfo group content 0 mol%, degree of saponification 86.5 to 89.0 mol%, degree of polymerization 500
PVA3; polyvinyl alcohol, sulfo group content 0 mol%, degree of saponification 86.5 to 89.0 mol%, degree of polymerization 1,700
PVA4; Polyvinyl alcohol, sulfo group content 0 mol%, degree of saponification about 99 mol%, degree of polymerization 1,100
PEs1; ポリエステル、スルホ基含有率14モル%、酸価5mgKOH/g未満、重量平均分子量14,000
PEs2; ポリエステル、スルホ基含有率10モル%、酸価5mgKOH/g未満、重量平均分子量27,000
PEs3; ポリエステル、スルホ基含有率0モル%、酸価40~55mgKOH/g、重量平均分子量3,000
PEs1; polyester, sulfo group content 14 mol%, acid value less than 5 mgKOH/g, weight average molecular weight 14,000
PEs2; polyester, sulfo group content 10 mol%, acid value less than 5 mgKOH/g, weight average molecular weight 27,000
PEs3; polyester, sulfo group content 0 mol%, acid value 40-55 mgKOH/g, weight average molecular weight 3,000
防曇剤; ジグリセリン脂肪酸エステル、HLB8.7 Antifog agent; diglycerin fatty acid ester, HLB8.7
<評価>
実施例、比較例で得られた耐油性スチレン系樹脂シートについて、以下の評価を行い、表1~2に纏めた。
(耐油性)
得られたシートを10cm角にカットし、被覆層表面に中鎖脂肪酸油(日清オイリオグループ製MCTオイル)0.5gを全面に塗布し、80℃の恒温槽中に5分静置し、加熱直後に目視により外観観察し、次の基準で評価した。
○ :まったく白化がない
△ :僅かな白化がある
× :明らかな白化がある
<Evaluation>
The oil-resistant styrene resin sheets obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the results are summarized in Tables 1 and 2.
(Oil resistance)
The resulting sheet was cut into 10 cm squares, 0.5 g of medium-chain fatty acid oil (MCT oil manufactured by Nisshin OilliO Group) was applied to the entire surface of the coating layer, and allowed to stand in a constant temperature bath at 80° C. for 5 minutes. Immediately after heating, the appearance was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No whitening at all △: Slight whitening ×: Clear whitening
(防曇性)
得られたシートを10cm角にカットし、80℃の水を300g入れた500mLのプラカップに、被覆層面をプラカップ側に向けて被せ、2分間静置した。プラカップの下に敷いた印刷紙のフォントサイズ10.5の文字を目視にて識別し、次の基準で評価した。
◎ :文字が細部まで明瞭に識別できる
○ :文字が揺らがず明瞭に識別できる
△ :文字が僅かに揺らいで見える程度で、識別できる
× :文字の揺らぎが多く、見え難い
××:全面が曇った状態で、文字が見えない
(Anti-fogging property)
The resulting sheet was cut into 10 cm squares, covered with a 500 mL plastic cup containing 300 g of water at 80° C. with the coating layer side facing the plastic cup, and allowed to stand for 2 minutes. Characters of font size 10.5 on printed paper placed under the plastic cup were visually identified and evaluated according to the following criteria.
◎ : Characters can be clearly identified even in detail ○ : Characters can be clearly identified without shaking △ : Characters can be identified with slight fluctuation × : Characters fluctuate a lot and are difficult to see ×× : The entire surface is cloudy characters cannot be seen when
(透明性)
ヘーズメーター(日本電色工業製NDH7000II機)を用いて測定し、次の基準で評価した。
〇 :ヘーズ1.5%未満
× :ヘーズ1.5%以上
(transparency)
It was measured using a haze meter (NDH7000II machine manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
○: Less than 1.5% haze ×: 1.5% or more haze
(リターン性)
生産においてシート端材を粉砕機を用いてフラフを作製する工程を模擬して、得られたシート200gを1cm角にカットしてフラフとした。このフラフと新しいスチレン単独重合体からなるGPPSレジンペレット200gとを十分に混合し、混合質量比50:50(リターン率50%)となる押出原材料を調合した。この原材料を直径20mmのチューブラー式押出し機を用いてバレル温度200℃、押出機回転数40rpmの条件で溶融押出し、次いで、押し出された円筒状の樹脂内部に空気を吹き込んで膨張させ、平均厚み0.01mmのフィルムを採取した。当該フィルム100cm角(面積1m2)当たりについて観察し、直径0.2mm以上のゲル(未溶融物)の個数を計数し、次の基準で評価した。「〇」評価については、表中にゲル個数を表記した。
○ :35個以下
△ :35個超60個以下
× :60個超
(Return property)
200 g of the resulting sheet was cut into 1 cm squares to form fluff, simulating the process of producing fluff from sheet scraps using a crusher in production. This fluff and 200 g of GPPS resin pellets made of a new styrene homopolymer were thoroughly mixed to prepare an extruded raw material having a mixing mass ratio of 50:50 (return rate of 50%). This raw material is melt extruded using a tubular extruder with a diameter of 20 mm under the conditions of a barrel temperature of 200 ° C. and an extruder rotation speed of 40 rpm, and then air is blown into the extruded cylindrical resin to expand it. A 0.01 mm film was taken. The film was observed per 100 cm square (area of 1 m 2 ), and the number of gels (unmelted matter) with a diameter of 0.2 mm or more was counted and evaluated according to the following criteria. The number of gels that were evaluated as "◯" is indicated in the table.
○: 35 or less △: More than 35 and less than or equal to 60 ×: More than 60
実施例1は、被覆層にスルホ基含有ポリビニルアルコールと防曇剤を用い、耐油性、防曇性、透明性、リターン性とも良好であり、特に、防曇性に秀でており、リターン性評価のゲル個数も16個と少なく良好であった。比較例3は、スルホ基含有ポリビニルアルコールを用いリターン性は良好であったが、防曇剤を含まず、防曇性が不足した。 Example 1 uses a sulfo group-containing polyvinyl alcohol and an antifogging agent in the coating layer, and exhibits good oil resistance, antifogging properties, transparency, and return properties. The number of gels evaluated was as small as 16, which was good. Comparative Example 3 used a sulfo group-containing polyvinyl alcohol and had good return properties, but did not contain an antifogging agent and lacked antifogging properties.
比較例1~2は、スルホ基非含有のポリビニルアルコールと防曇剤を用い、耐油性、防曇性、リターン性とも不十分であった。スルホ基非含有で高ケン化度のポリビニルアルコールのみを用いた比較例4~6では耐油性が得られたのに対し、同じポリビニルアルコールに防曇剤を添加した比較例1~2では耐油性が低下し、防曇性も発現不十分であった。さらに、これらポリビニルアルコールはケン化度85モル%以上であり、リターン性が顕著に悪く、ゲル個数200個以上であった。 Comparative Examples 1 and 2 used polyvinyl alcohol containing no sulfo group and an antifogging agent, and were insufficient in oil resistance, antifogging property, and return property. Oil resistance was obtained in Comparative Examples 4 to 6 using only polyvinyl alcohol with a high degree of saponification without containing a sulfo group, whereas oil resistance was obtained in Comparative Examples 1 and 2 in which an antifogging agent was added to the same polyvinyl alcohol. decreased, and the anti-fogging property was insufficient. Furthermore, these polyvinyl alcohols had a degree of saponification of 85 mol % or more, a remarkably poor return property, and 200 or more gels.
実施例2~3は、スルホ基含有ポリエステルと防曇剤を用い、耐油性、防曇性、透明性、リターン性の何れとも良好であった。比較例8~9は、スルホ基含有ポリエステルのみを用い、防曇性が不足し、またリターン性も不十分であった。
比較例7は、スルホ基非含有でカルボキシル基により親水性を示すポリエステルと防曇剤とを用い、耐油性および防曇性が不十分だった。比較例10は、カルボキシル基により親水性を示すポリエステルのみを用い、耐油性が悪く、また防曇性が著しく不良であった。
Examples 2 and 3 used a sulfo group-containing polyester and an antifogging agent, and had good oil resistance, antifogging properties, transparency, and return properties. Comparative Examples 8 and 9 used only the sulfo group-containing polyester, and had insufficient antifogging properties and insufficient return properties.
Comparative Example 7 used a sulfo group-free polyester exhibiting hydrophilicity due to a carboxyl group and an antifogging agent, and had insufficient oil resistance and antifogging properties. Comparative Example 10 used only polyester showing hydrophilicity due to carboxyl groups, and had poor oil resistance and remarkably poor antifogging properties.
本発明によれば、防曇性と耐熱油性とを兼備した耐熱性スチレン系樹脂シートが得られるので、弁当、グラタン、パスタ、揚げ物などの油分を含む冷蔵、冷凍食品を、包装容器ごと電子レンジで加熱することができ、近年の食生活、食品産業、流通産業に好適である。
また、本発明の耐熱性スチレン系樹脂シートの製造工程の端材を原材料として再利用する際にゲル異物の発生し難いので、被覆層を除去する工程を有することなく、被覆層を形成したシートの構成のまま再利用(リターン)することができ、生産性、経済性が良い。
According to the present invention, a heat-resistant styrene-based resin sheet having both anti-fogging properties and heat-resistant oil resistance can be obtained. and is suitable for the recent diet, food industry, and distribution industry.
In addition, when the offcuts in the manufacturing process of the heat-resistant styrenic resin sheet of the present invention are reused as a raw material, gel foreign matter is less likely to occur. It can be reused (returned) as it is, and has good productivity and economic efficiency.
Claims (7)
前記被覆層は、スルホ基含有高分子(A)と防曇剤(B)とを含み、
前記スルホ基含有高分子(A)および前記防曇剤(B)の固形分の合計を100質量%とする場合、前記スルホ基含有高分子(A)が50質量%以上95質量%以下、前記防曇剤(B)が5質量%以上50質量%であることを特徴とする耐油性スチレン系樹脂シート。 A styrene resin sheet having a coating layer on at least one surface,
The coating layer contains a sulfo group-containing polymer (A) and an antifogging agent (B),
When the total solid content of the sulfo group-containing polymer (A) and the antifogging agent (B) is 100% by mass, the sulfo group-containing polymer (A) is 50% by mass or more and 95% by mass or less, An oil-resistant styrenic resin sheet containing 5% by mass or more and 50% by mass of an antifogging agent (B).
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JP2021067766A JP2022162776A (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Oil-resistant styrene resin sheet, package |
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- 2021-04-13 JP JP2021067766A patent/JP2022162776A/en active Pending
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