JPWO2002032984A1

JPWO2002032984A1 - Antifogging polyolefin sheet, method for producing antifogging polyolefin sheet, molded article using the sheet, sheet for food packaging, molded article for food packaging

Info

Publication number: JPWO2002032984A1
Application number: JP2002536362A
Authority: JP
Inventors: 久保　昌宏; 船木　章
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2004-02-26
Also published as: JP5227986B2; JP2010180407A; WO2002032984A1

Abstract

防曇剤を含む層の塗膜強度が高く、かつ大量の防曇剤を使用せずとも高い防曇効果が得られるようにする。ポリオレフィン系樹脂シート１１の少なくとも片面に、防曇剤、およびアクリル系接着剤からなるバインダ樹脂を含むコート層１２を有する防曇性ポリオレフィン系シート１。The layer containing the antifogging agent has a high coating film strength, and a high antifogging effect can be obtained without using a large amount of the antifogging agent. An antifogging polyolefin sheet 1 having a coating layer 12 containing a binder resin made of an antifogging agent and an acrylic adhesive on at least one surface of a polyolefin resin sheet 11.

Description

技術分野
本発明は、防曇性ポリオレフィン系シート、防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法、および該シートを用いた成形体、食品包装用シート、食品包装用成形体に関する。
背景技術
近年、ＯＰＳ樹脂（延伸ポリスチレン樹脂）が使用されている分野における代替樹脂として、透明ポリプロピレンの開発が盛んに行われている。
ＯＰＳ樹脂に比べて極性基のないポリプロピレンは、この分野の必須特性である防曇性を付与するに当たり、防曇剤のみのコーティングでは、その塗膜強度が弱く、熱成形後も効果を持続させるためには、大量の防曇剤を塗布する必要がある。
しかしながら、大量の防曇剤を使用した場合、シート表面がべたつくため、取扱い性の極めて悪いシートしか得られないという問題がある。
また、このような問題を解決するため、防曇剤を内添させたシートも開発されているが、防曇剤のブリードアウト量がシートの保存環境に影響されて、防曇効果が不安定になり易いという問題がある。
本発明の目的は、防曇剤を含む層の塗膜強度が高く、かつ、大量の防曇剤を使用せずとも高い防曇効果を発揮できる防曇性ポリオレフィン系シート、防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法、および該シートを用いた成形体、食品包装用シート、食品包装用成形体を提供することにある。
発明の開示
本発明に係る防曇性ポリオレフィン系シートは、ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、防曇剤、およびアクリル系接着剤からなるバインダ樹脂を含むコート層を有することを特徴とする。
ここで、ポリオレフィン系樹脂シートを構成するポリオレフィン系樹脂としては、種々のオレフィンの単独重合体、共重合体、およびこれらの混合物を採用することができる。
単独重合体を構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソプレン、ブタジエン等を採用することができる。また、共重合体としては、エチレン−痾−オレフィン共重合体、プロピレン−痾−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等を採用することができる。これらの中でも、透明性、強度等を考慮するとポリプロピレンを採用することが好ましい。
なお、本発明におけるポリオレフィン系樹脂シートには、単層構造、多層構造のどちらを採用しても構わない。ポリオレフィン系樹脂シートが多層構造の場合、少なくとも表層には、ポリプロピレンを採用するのが理想的である。
また、防曇剤としては、特に限定はないが、ショ糖系脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸３級アミド、高級アルコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル等を、単独または２種以上を混合して使用することができる。
一方、アクリル系接着剤としては、特に限定はないが、ポリアクリル酸エステル等の共重合体を採用することができる。
ここで、ポリアクリル酸エステルを構成するアクリル酸エステルとしては、アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル等を採用できる。
これらのアクリル酸エステルを、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、酢酸ビニル等と共重合させたポリマーを採用できる。また、上記アクリル酸エステルを、アクリル酸、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、ヒドロキシジアルキルメタクリレート等の種々の官能性モノマーと共重合させたポリマーを採用することもできる。
本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも片面に、防曇剤およびバインダ樹脂を含むコート層を有しているから、防曇剤のみのコート層と比べて、塗膜強度を高めることができるとともに、コート層表面のべたつきを抑えることができる。しかも、バインダ樹脂としてアクリル系接着剤を用いているから、コート層表面のべたつきをより一層低下させることができるとともに、当該防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる成形体においても、効果的に防曇性を発揮させることができる。
以上において、コート層は、前記ポリオレフィン系樹脂シートに前記防曇剤およびバインダ樹脂を固形分量としてそれぞれ４〜４００ｍｇ／ｍ^２塗布、乾燥して形成された層であることが好ましい。
ここで、シート表面のバインダ樹脂の単位面積あたり重量が４ｍｇ／ｍ^２未満であると、コート層の強度が低下する可能性がある。一方、４００ｍｇ／ｍ^２を超えると、防曇効果が低下する可能性がある。
また、シート表面の防曇剤の単位面積あたり重量が、４ｍｇ／ｍ^２未満であると、十分な防曇効果が得られない可能性がある。一方、４００ｍｇ／ｍ^２を超えると、コート層の強度が低下する可能性があるとともに、べたつきが発生することがある。
また、ポリオレフィン系樹脂シートは、平均球晶半径が４μｍ以下、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ^２以下、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ^３以下、示差走査熱分析（ＤＳＣ）曲線の最大吸熱ピークの融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満、かつ、前記最大吸熱ピークの低温側に１Ｊ／ｇ以上の発熱ピークを有し、厚さ５０μｍ以上のポリプロピレン層であることが好ましい。
ここで、平均球晶半径が４μｍより大きいと、内部ヘイズが高くなる（透明性が低下する）ことがある。より好ましくは、平均球晶半径３μｍ以下である。
また、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ^２より多いと、シートの軟化点温度が高くなることがある。より好ましくは、平均球晶数４００個／ｍｍ^２以下である。
さらに、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ^３より大きいと、密度が大きすぎる、すなわち、結晶化度が高すぎて、軟化点温度に影響を及ぼすことがある。そして、シートの厚さが５０μｍ未満であると、熱成形した後に剛性を有する成形体（容器等）を造ることが困難になることがある。
このような特性を有するポリプロピレン層を有する防曇性ポリオレフィン系シートは、加熱軟化点温度が低く、低温熱成形が可能であり、かつ、内部ヘイズ（透明性）が良好になる。
また、加熱軟化温度が低いため、特殊な成形装置を使用する必要もないから、製造コストの低減も図ることができる。しかも、このようなシートを熱成形することで、防曇性を有するとともに、透明性の高い熱成形体を得ることができる。
さらに、融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満と比較的小さく、かつ、低温側で１Ｊ／ｇ以上の発熱が見られるから、シートを軟化させるのに外部から供給しなければならない熱量が少なく、かつ、軟化時の加熱温度が比較的低いので、低温熱成形が一層容易になる。
また、ポリオレフィン系樹脂シートとしては、この層の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ^２−１５０ｔ＋２０）％以下であることが好ましい。
ここで、（３３０ｔ^２−１５０ｔ＋２０）は、内部ヘイズとシート厚さとの関係を測定し、最小二乗法により求められた式である。
内部ヘイズが、上記関係式より得られる値よりも大きいと、防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる熱成形体の透明性が悪くなることがある。すなわち、シートの内部ヘイズを上記範囲にすることで、熱成形体の内部ヘイズを（３３０ｓ^２−１５０ｓ＋２５）％以下（ｓ：熱成形体の厚さ（ｍｍ））とすることができ、透明性に優れた熱成形体を得ることができる。
さらに、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率は、１５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
ここで、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率が１５００ＭＰａ以上であると、結晶化度が高いため、軟化点温度が高くなり、成形しにくくなることがある。
また、ポリオレフィン系樹脂シートの引張弾性率を上記範囲とすることで、熱成形時の加熱により結晶化が促進され、透明性を維持したまま熱成形体の引張弾性率を１７００ＭＰａ以上とすることができるので、十分な強度を有する成形体を得ることができる。
なお、本発明における引張弾性率は、ＪＩＳ　Ｋ７１１３に準拠した方法により、シート製造時の移動方向（ＭＤ方向）について測定した値をいう。
また、本発明におけるポリオレフィン系樹脂シートとしては、その表面にコロナ処理を施したものであることが好ましい。
以上で説明した防曇性ポリオレフィン系シートは、防曇効果が高く、かつ透明性に優れていることから、ＯＰＳ代替分野、例えば、食品包装用シートとして好適に利用することができる。
また、本発明の防曇性ポリオレフィン系シートを熱成形して得られる成形体も、防曇性、透明性に優れているため、食品包装用成形体、例えば食品用トレイ等に好適に利用することができる。
本発明に係る防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法は、複数の冷却ロールに巻装されたエンドレスベルトと鏡面冷却ロールとの間に溶融ポリオレフィン系樹脂を導入後、前記エンドレスベルトおよび鏡面冷却ロールで前記溶融ポリオレフィン系樹脂を圧接してシート状に成形するとともに、急冷してポリオレフィン系樹脂シートを成形するシート成形工程と、このシート成形工程により得られたポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも一方の表面に、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液を塗布した後、乾燥させてコート層を形成するコート層形成工程と、を備えることを特徴とする。
ここで、シートを急冷する際の温度としては、特に限定はないが、例えば、露点以上、５０℃以下で急冷することが好ましく、露点以上３０℃以下で急冷することがより一層好ましい。
また、エンドレスベルトとしては、特に限定はなく、鏡面ステンレスベルト、金属製ベルト表面にポリイミド樹脂、フッ素樹脂等をコーティングしたベルト等を採用することができる。
なお、ポリオレフィン系樹脂シート、防曇剤、バインダ樹脂については、前述と同様である。
本発明によれば、エンドレスベルトと鏡面冷却ロールとにより溶融ポリオレフィン系樹脂を圧接するとともに、急冷するシート成形工程を備えている。したがって、透明性が高く、低結晶性のポリオレフィン系樹脂シートを得ることができ、結果として防曇性ポリオレフィン系シートの透明性、熱成形性を向上させることができる。
また、防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液をコーティングするコート層形成工程を備えているから、コート層の塗膜強度を高くできるとともに、その表面のべたつきを抑えることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１］防曇性ポリオレフィン系シート
図１には、本発明の第１実施形態に係る防曇性ポリオレフィン系シート１が示されている。
防曇性ポリオレフィン系シート１は、ポリオレフィン系樹脂シートとしてのポリプロピレン層１１と、防曇剤およびアクリル系接着剤を含む混合水溶液をコーティングして形成されたコート層１２とを備えて構成されている。
ここで、防曇性ポリオレフィン系シート１を構成するポリプロピレン層１１は、平均球晶半径が４μｍ以下、シート断面の平均球晶数が６００個／ｍｍ^２以下、固体密度が０．８９０ｇ／ｃｍ^３以下、引張弾性率が１５００ＭＰａ以下、ＤＳＣ曲線の最大吸熱ピークの融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満、かつ、最大吸熱ピークの低温側に１Ｊ／ｇ以上の発熱ピークを有し、厚さ５０μｍ以上のものである。
また、ポリプロピレン層１１の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ２−１５０ｔ＋２０）％以下のものである。
［２］防曇性ポリオレフィン系シートを構成するポリオレフィン系樹脂シート（ポリオレフィン系シート）の製造装置および製造方法
まず、図２を参照して、本発明の防曇性ポリオレフィン系シート１を構成するポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１の製造に用いられる製造装置について説明する。
製造装置は、押出機のＴダイ２２と、第１冷却ロール２３、第２冷却ロール２６、第３冷却ロール２４および第４冷却ロール２５と、金属製エンドレスベルト２７と、冷却水吹き付けノズル２８と、水槽２９と、吸水ロール３０と、剥離ロール３１とを備えて構成されている。
第４冷却ロール２５、第２冷却ロール２６および第３冷却ロール２４は、金属製ロールであり、その内部には表面温度調節を可能にするために水冷式等の冷却手段（図示省略）が内蔵されている。
ここで、第１冷却ロール２３の表面には、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）製の弾性材３２が被覆されている。この弾性材３２は、その硬度（ＪＩＳ　Ｋ　６３０１Ａに準拠した方法で測定）が６０度以下、厚さが１０ｍｍのものである。
なお、第１、第４、第３冷却ロール２３、２５、２４の少なくとも一つは、その回転軸が回転駆動手段（図示省略）と連結されている。
第２冷却ロール２６は、Ｒｍａｘ＝１．０μｍの鏡面を有する金属製ロール（鏡面冷却ロール）であり、その内部には表面の温度調節を可能にするための水冷式等の冷却手段（図示省略）が内蔵されている。ここで、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ（ＲｍａｘはＪＩＳ　Ｂ　０６０１「表面粗さ−定義及び表示」に基づく）より大きいと、得られるポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１の光沢度が低くなり、透明性の低いポリプロピレンシート１１となる。
この第２冷却ロール２６は、ポリプロピレンシート１１を金属製エンドレスベルト２７を介して第１冷却ロール２３との間に挟むように配置されている。
エンドレスベルト２７は、ステンレス等からなり、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ以下の鏡面を有するものである。このエンドレスベルト２７は、上述の第１、第３、第４冷却ロール２３〜２５に回動自在に巻装されている。
冷却水吹き付けノズル２８は、第２冷却ロール２６の下面側に設けられており、これによって、エンドレスベルト２７の裏面に冷却水が吹き付けられることとなる。このように冷却水を吹き付けることで、エンドレスベルト２７を急冷するとともに、第１、第２冷却ロール２３、２６により面状圧接された直後のポリプロピレンシート１１をも急冷している。
また、水槽２９は、上面が開口した箱状に形成され、第２冷却ロール２６の下面全体を覆うように設けられている。この水槽２９により、吹き付けられた冷却水を回収するとともに、回収した水を水槽２９の下面に形成された排出口２９Ａより排出する。
吸水ロール３０は、第２冷却ロール２６における第３冷却ロール２４側の側面部に、エンドレスベルト２７に接するように設置されており、エンドレスベルト２７の裏面に付着した余分な冷却水を除去する作用をする。
剥離ロール３１は、ポリプロピレンシート１１をエンドレスベルト２７および第３冷却ロール２４にガイドするように配置されるとともに、冷却終了後のポリプロピレンシート１１をエンドレスベルト２７から剥離するものである。
なお、本実施形態では、剥離ロール３１は、ポリプロピレンシート１１を第３冷却ロール２４側に圧接していないが、圧接するようにしても構わない。ただし、本実施形態のように圧接しない方が好ましい。
以上のように構成された製造装置を用いたポリプロピレンシート１１の製造方法について説明する（シート成形工程）。
まず、ポリプロピレンシート１１と直接接触し、これを冷却するエンドレスベルト２７および第２冷却ロール２６の表面温度が露点以上、３０℃以下に保たれるように、予め各冷却ロール２４、２５、２６の温度制御を行う。
ここで、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度が露点以下では、表面に結露が生じ均一な製膜が困難になる可能性がある。一方、表面温度が３０℃より高いと、得られるポリプロピレンシート１１の透明性が低くなるとともに、α晶が多くなり、熱成形しにくいものとなる可能性がある。したがって、本実施形態では表面温度を１４℃としている。
次に、押出機のＴダイ２２より押し出されたポリプロピレンシート１１を、第１冷却ロール２３上でエンドレスベルト２７と第２冷却ロール２６との間に挟み込む。この状態で、ポリプロピレンシート１１を第１、第２冷却ロール２３、２６で圧接するとともに、１４℃で急冷する。
この際、第１冷却ロール２３および第２冷却ロール２６間の押圧力で弾性材３２が圧縮されて弾性変形することとなる。この弾性材３２が弾性変形している部分、すなわち、第１冷却ロール２３の中心角度θ１に対応する円弧部分で、ポリプロピレンシート１１は各冷却ロール２３、２６により面状圧接されている。この際の面圧は、０．１〜２０ＭＰａである。
上述のように圧接され、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７間に挟まれたポリプロピレンシート１１は、続いて、第２冷却ロール２６の略下半周に対応する円弧部分で、エンドレスベルト２７と第２冷却ロール２６とに挟まれて面状圧接されるとともに、冷却水吹き付けノズル２８によるエンドレスベルト２７の裏面側への冷却水の吹き付けにより、さらに急冷される。この際の面圧は、０．０１〜０．５ＭＰａであり、また、冷却水の温度は８℃である。
なお、吹き付けられた冷却水は、水槽２９に回収されるとともに、回収された水は排水口２９Ａより排出される。
このように第２冷却ロール２６で面状圧接および冷却された後、エンドレスベルト２７に密着したポリプロピレンシート１１は、エンドレスベルト２７の回動とともに第３冷却ロール２４上に移動される。ここで、剥離ロール３１によりガイドされたポリプロピレンシート１１は、第３冷却ロール２４の略上半周に対応する円弧部分で、再び３０℃以下の温度で冷却される。
なお、エンドレスベルト２７の裏面に付着した水は、第２冷却ロール２６から第３冷却ロール２４への移動途中に設けられている吸水ロール３０により除去される。
第３冷却ロール２４上で冷却されたポリプロピレンシート１１は、剥離ロール３１によりエンドレスベルト１７から剥離され、巻取りロール（図示省略）により、所定の速度で巻き取られる。
［３］防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法（コート層形成工程）
次に、上記［２］で説明した方法により得られたポリプロピレン層（ポリプロピレンシート）１１の両面にコート層１２を形成する方法について説明する。
まず、ポリプロピレン層１１の両面にコロナ処理を施す。コロナ処理を施したポリプロピレン層１１の表面に防曇剤およびバインダ樹脂としてのアクリル系接着剤を混合した水溶液をグラビアコータにて固形分量としてそれぞれ４〜４００ｍｇ／ｍ^２になるように塗布した後、乾燥させコート層１２を形成し、防曇性ポリオレフィン系シート１を得る。
このようにして得られた防曇性ポリオレフィン系シート１は、防曇効果が高く、かつ透明性に優れていることから、ＯＰＳ代替分野、例えば、食品包装用シートとして好適に利用することができる。
また、防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる成形体も、防曇性、透明性に優れているため、食品包装用成形体、例えば食品用トレイ等に好適に利用することができる。
これらの点については、以下の第２実施形態においても同様である。
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ポリプロピレン層１１の表面に、防曇剤およびバインダ樹脂を含むコート層１２を有しているから、防曇剤のみのコート層と比べて、塗膜強度を高めることができるとともに、表面のべたつきを抑えることができる。
（２）バインダ樹脂としてアクリル系接着剤を用いているから、コート層１２表面のべたつきをより一層低下させることができるとともに、当該防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる成形体においても効果的に防曇性を発揮させることができる。
（３）平均球晶半径が４μｍ以下、平均球晶数６００個／ｍｍ^２以下、固体密度が０．８９５ｇ／ｃｍ^３以下という特性を有するポリプロピレン層１１を有する防曇性ポリオレフィン系シート１である。したがって、加熱軟化点温度が低く、低温熱成形可能、かつ、内部ヘイズ（透明性）の良好なシート１を得ることができる。また、加熱軟化温度が低いため特殊な成形装置を使用する必要もないから、製造コストの低減も図ることができる。しかも、このようなシート１を熱成形することで、防曇性を有するとともに透明性の高い熱成形体を得ることができる。
（４）融解エンタルピーΔＨが９５Ｊ／ｇ未満と比較的小さく、かつ、低温側で１Ｊ／ｇ以上の発熱が見られるから、シート１を軟化させるのに外部から供給しなければならない熱量が少なく、かつ、軟化時の加熱温度が比較的低いので、低温熱成形が一層容易になる。
（５）ポリプロピレン層１１の引張弾性率が１５００ＭＰａ以下であるから、結晶化度および軟化点温度が低く、熱成形を容易に行うことができる。また、熱成形時の加熱により結晶化が促進され、透明性を維持したまま防曇性ポリオレフィン系シート１の熱成形体の引張弾性率を１７００ＭＰａ以上とすることができ、十分な強度を得ることができる。
（６）ポリプロピレン層１１の厚さをｔｍｍとした場合に、内部ヘイズが、（３３０ｔ^２−１５０ｔ＋２０）％以下であるから、防曇性ポリオレフィン系シート１を熱成形して得られる熱成形体の透明性を高めることができる。すなわち、ポリプロピレン層１１の内部ヘイズを上記範囲にすることで、熱成形体の内部ヘイズを（３３０ｓ^２−１５０ｓ＋２５）％以下（ｓ：熱成形体の厚さ（ｍｍ））とすることができる。
（７）エンドレスベルト２７と鏡面冷却ロールである第２冷却ロール２６とにより溶融状態のポリプロピレンシート１１を圧接するとともに、急冷するシート成形工程を備えているから、透明性が高く、低結晶性のポリプロピレンシート（ポリプロピレン層）１１を得ることができ、結果として防曇性ポリオレフィン系シート１の透明性、熱成形性を向上させることができる。
（８）防曇剤とバインダ樹脂との混合水溶液をコーティングするコート層形成工程を備えているから、コート層１２の塗膜強度を高くできるとともに、その表面のべたつきを抑えることができる。
（９）弾性材３２の弾性変形を伴ってポリプロピレンシート１１を面状に圧接して冷却しているから、鏡面転写効率および冷却効率が高まり、透明性の高いポリプロピレンシート１１を高速で製造することができる。
（１０）第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７のＲｍａｘ＝１．０μｍ以下としているから、表面光沢度および透明性の高いポリプロピレンシート１１を得ることができる。
（１１）第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度を露点以上、３０℃以下に保っているから、均一に製膜されたポリプロピレンシート１１を得ることができる。
（１２）冷却水吹き付けノズル２８により冷却水を吹き付けてさらに冷却しているから、ポリプロピレンシート１１の急冷効果を一層向上でき、ポリプロピレンシート１１の結晶化を抑制することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、前記実施形態では、ポリオレフィン系樹脂シートとしてポリプロピレン層１１を採用していたが、これに限られず、種々のポリオレフィン系樹脂からなる層、例えば、ポリエチレン層等を用いてもよい。
前記実施形態では、エンドレスベルト２７は、３個のロールに巻装されていたが、これに限られない。要するにエンドレスベルトを回動、冷却できる装置であれば、エンドレスベルトが巻装される冷却ロールの数は任意に設定することができる。
前記実施形態では、エンドレスベルト２７として鏡面ステンレスベルトを採用していたが、これに限られない。すなわち、Ｒｍａｘ＝１．０μｍ以下のエンドレスベルトであれば特に限定はなく、例えば、金属製エンドレスベルトの表面にポリイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂等をコーティングしたベルトを採用してもよい。
また、弾性材３２として、ＮＢＲ製の弾性材を採用していたが、これに限られない。要するに、所定の硬度および厚さを持ち、ポリプロピレンシートの圧接時に弾性変形する材質のものであればよい。例えば、シリコーン製の弾性材等を採用することもできる。
前記実施形態では、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度を１４℃としていたが、これに限定されず、露点以上５０℃以下、好ましくは露点以上、３０℃以下の任意の温度を採用することができる。
また、冷却水吹き付けノズル２８により吹き付けられる水の温度は８℃に設定されていたが、これに限られず、第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度より低い値で任意に設定することができる。
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
［１］ポリオレフィン系樹脂シートの製造（シート成形工程）
前述の実施形態において、製造装置および製造方法の具体的条件を以下のように設定し、ポリプロピレン層１１を得た。
押出機の直径：９０ｍｍ
Ｔダイ２２の幅：８００ｍｍ
ポリプロピレン：出光ポリプロＥ−３０４ＧＰ（出光石油化学（株）製）
シート１１の引き取り速度：１０ｍ／ｍｉｎ
第２冷却ロール２６およびエンドレスベルト２７の表面温度：１４℃
冷却水温度：８℃
冷却水吹き付け量：２００リットル／ｍｉｎ
［２］コート層の形成（コート層形成工程）
上記シート成形工程にて得られたポリプロピレン層１１の両面にコロナ処理を施し、処理した両面に、防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で７０ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で５０ｍｇとなるように塗布して乾燥させ、コート層１２を形成し、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
なお、防曇剤としては、リケマールＡ（理研ビタミン（株）製）を、アクリル系接着剤としては、ジュリマーＦＣ−８０（日本純薬（株）製）を使用した。
また、乾燥前の塗膜厚みは、赤外線水分計（倉敷紡績（株）製）で測定した。
［実施例２］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で３００ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で２５０ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
［実施例３］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１０ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１０ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
［実施例４］
シートの製法として、透明化核剤（ジベンジリデンソルビトール誘導体）を用い、一般のタッチロール成形を採用した以外は実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
［実施例５］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で５００ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で４００ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
［実施例６］
防曇剤が乾燥後の単位面積あたり重量で２ｍｇ、アクリル系接着剤が乾燥後の単位面積あたり重量で１ｍｇとなるようにした以外は、実施例１と同様にして、防曇性ポリオレフィン系シート１を得た。
［比較例１］
アクリル系接着剤を用いない以外は、実施例１と同様にして防曇性ポリオレフィン系シートを得た。
上記各実施例および比較例で得られた防曇性ポリオレフィン系シートについて、巻取り後のシート外観、巻取り後のシートの防曇性（高温／低温）について評価を行い、結果を表１に示した。
また、上記各実施例および比較例で得られた防曇性ポリオレフィン系シートを一般的な真空圧空成形機でφ１００、深さ１０ｍｍの容器を成形し、得られた容器についても同様の評価を行い、併せて表１に示した。

ここで、巻取り後のシート外観および成形体の外観は、目視で評価した。
また、防曇性は、以下のような手法で評価した。
［１］高温防曇性
一定容量の容器に９０℃の熱水を一定量注ぎ、成形蓋で密閉する。室温で放置後の経時変化を目視して評価した（評価５：良好、評価１：不良）。
［２］低温防曇性
一定容量の容器に２３℃の水を一定量注ぎ、成形蓋で密閉する。５℃の冷蔵庫で放置後の経時変化を目視して評価した（評価５：良好、評価１：不良）。
表１に示されるように、実施例１〜３で得られた防曇性ポリオレフィン系シートについては、シートの外観、防曇性、および成形体の外観、防曇性が極めて良好であることがわかる。
実施例５では、防曇剤およびアクリルバインダを過剰に塗布しているため、一部に転写ムラが生じるとともに、熱成形時の伸びにより一部に塗膜剥離が生じているが、実用上問題となるほどではない。
実施例６では、防曇剤およびアクリルバインダが少ないため、シートの防曇効果および成形体の防曇効果が若干低下していることがわかる。
これに対して、アクリル系接着剤を含有していない比較例１では、表面のべたつきおよびシート反対面への転写が発生して、転写ムラが生じていることがわかる。
実施例４では、シートの透明性は高いが、低温での熱成形性がやや不足し成型品の透明性は低くなっている。但し、比較例１に対しては優れたものとなっている。
産業上の利用可能性
本発明は、防曇性ポリオレフィン系シート、防曇性ポリオレフィン系シートの製造方法、および該シートを用いた成形体、食品包装用シート、食品包装用成形体に関し、食品等の包装に利用できる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１実施形態に係る防曇性ポリオレフィン系シートを示す部分断面図である。
図２は図１の実施形態におけるポリオレフィン系樹脂シートの製造装置を示す概略図である。Technical field
The present invention relates to an antifogging polyolefin sheet, a method for producing the antifogging polyolefin sheet, and a molded article, a food packaging sheet, and a food packaging molded article using the sheet.
Background art
In recent years, transparent polypropylene has been actively developed as an alternative resin in the field where an OPS resin (stretched polystyrene resin) is used.
Polypropylene having no polar group compared to OPS resin imparts anti-fogging property which is an essential property in this field. In the case of coating with only an anti-fogging agent, the coating strength is weak, and the effect is maintained even after thermoforming. For this purpose, it is necessary to apply a large amount of antifogging agent.
However, when a large amount of antifogging agent is used, there is a problem that only a sheet having extremely poor handling properties can be obtained because the sheet surface is sticky.
In order to solve such problems, sheets containing an antifogging agent have been developed.However, the bleedout amount of the antifogging agent is affected by the storage environment of the sheet, and the antifogging effect is unstable. There is a problem that it is easy to become.
An object of the present invention is to provide an antifogging polyolefin-based sheet having a high coating film strength of a layer containing an antifogging agent and exhibiting a high antifogging effect without using a large amount of an antifogging agent. An object of the present invention is to provide a method for producing a sheet, and a molded article using the sheet, a sheet for food packaging, and a molded article for food packaging.
Disclosure of the invention
The antifogging polyolefin sheet according to the present invention is characterized in that at least one surface of the polyolefin resin sheet has a coating layer containing a binder resin composed of an antifogging agent and an acrylic adhesive.
Here, as the polyolefin-based resin constituting the polyolefin-based resin sheet, various olefin homopolymers, copolymers, and mixtures thereof can be employed.
As the monomer constituting the homopolymer, ethylene, propylene, 1-butene, isoprene, butadiene and the like can be employed. In addition, as the copolymer, an ethylene-alpha-olefin copolymer, a propylene-alpha-olefin copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, or the like can be employed. Among them, it is preferable to use polypropylene in consideration of transparency, strength and the like.
The polyolefin resin sheet of the present invention may have either a single-layer structure or a multilayer structure. When the polyolefin-based resin sheet has a multilayer structure, it is ideal to employ polypropylene for at least the surface layer.
The antifogging agent is not particularly limited, but may be a sucrose fatty acid ester, a glycerin fatty acid ester, a fatty acid tertiary amide, a higher alcohol fatty acid ester, a propylene glycol fatty acid ester, or a mixture of two or more. Can be used.
On the other hand, the acrylic adhesive is not particularly limited, but a copolymer such as a polyacrylate can be used.
Here, as the acrylic acid ester constituting the polyacrylic acid ester, acrylic acid methyl ester, ethyl ester, butyl ester, octyl ester, 2-ethylhexyl ester and the like can be adopted.
Polymers obtained by copolymerizing these acrylic acid esters with methacrylic acid esters, styrene, acrylonitrile, vinyl chloride, vinyl acetate and the like can be used. Further, a polymer obtained by copolymerizing the above acrylate with various functional monomers such as acrylic acid, acrylamide, methylolacrylamide, and hydroxydialkyl methacrylate can also be used.
According to the present invention, since at least one surface of the polyolefin-based resin sheet has a coating layer containing an antifogging agent and a binder resin, the coating film strength can be increased as compared with a coating layer containing only an antifogging agent. And the stickiness of the coat layer surface can be suppressed. In addition, since an acrylic adhesive is used as the binder resin, the stickiness of the surface of the coat layer can be further reduced, and the molded article obtained by thermoforming the antifogging polyolefin sheet has an effect. Anti-fogging property can be exhibited.
In the above, the coating layer is formed on the polyolefin-based resin sheet by using the antifogging agent and the binder resin in a solid content of 4 to 400 mg / m2, respectively. ² The layer is preferably formed by coating and drying.
Here, the weight per unit area of the binder resin on the sheet surface is 4 mg / m. ² If it is less than the above, the strength of the coat layer may be reduced. On the other hand, 400 mg / m ² When it exceeds, the antifogging effect may be reduced.
The weight per unit area of the antifogging agent on the sheet surface is 4 mg / m ² If it is less than 3, a sufficient antifogging effect may not be obtained. On the other hand, 400 mg / m ² If it exceeds, the strength of the coat layer may decrease and stickiness may occur.
The polyolefin-based resin sheet has an average spherulite radius of 4 μm or less and an average number of spherulites in the sheet cross section of 600 / mm. ² Hereinafter, the solid density is 0.890 g / cm ³ Hereinafter, the melting enthalpy ΔH of the maximum endothermic peak of the differential scanning calorimetry (DSC) curve is less than 95 J / g, the exothermic peak of 1 J / g or more on the low temperature side of the maximum endothermic peak, and the thickness of 50 μm or more. Preferably, it is a polypropylene layer.
Here, if the average spherulite radius is larger than 4 μm, the internal haze may increase (transparency may decrease). More preferably, the average spherulite radius is 3 μm or less.
The average number of spherulites in the sheet cross section is 600 / mm. ² If it is larger, the softening point temperature of the sheet may increase. More preferably, the average number of spherulites is 400 / mm. ² It is as follows.
Further, the solid density is 0.890 g / cm ³ If it is larger, the density is too high, that is, the crystallinity is too high, which may affect the softening point temperature. If the thickness of the sheet is less than 50 μm, it may be difficult to produce a rigid molded body (such as a container) after thermoforming.
An antifogging polyolefin sheet having a polypropylene layer having such properties has a low heating softening point temperature, can be subjected to low-temperature thermoforming, and has good internal haze (transparency).
In addition, since the heat softening temperature is low, it is not necessary to use a special molding device, so that the manufacturing cost can be reduced. Moreover, by thermoforming such a sheet, it is possible to obtain a thermoformed product having anti-fogging properties and high transparency.
Further, since the melting enthalpy ΔH is relatively small at less than 95 J / g, and heat generation of 1 J / g or more is observed on the low temperature side, the amount of heat that must be supplied from the outside to soften the sheet is small, and Since the heating temperature during softening is relatively low, low-temperature thermoforming becomes easier.
When the thickness of this layer is tmm, the internal haze of the polyolefin resin sheet is (330 t). ² (−150t + 20)% or less.
Here, (330t ² -150t + 20) is an equation obtained by measuring the relationship between the internal haze and the sheet thickness and using the least squares method.
If the internal haze is larger than the value obtained from the above relational expression, the transparency of the thermoformed article obtained by thermoforming the antifogging polyolefin sheet may be deteriorated. That is, by setting the internal haze of the sheet within the above range, the internal haze of the thermoformed article is set to (330 s). ² -150s + 25)% or less (s: thickness (mm) of thermoformed body), and a thermoformed body excellent in transparency can be obtained.
Further, the tensile modulus of the polyolefin-based resin sheet is preferably 1500 MPa or less.
Here, if the tensile elastic modulus of the polyolefin-based resin sheet is 1500 MPa or more, the degree of crystallinity is high, so that the softening point temperature becomes high, and molding may be difficult.
Further, by setting the tensile elastic modulus of the polyolefin-based resin sheet to the above range, crystallization is promoted by heating at the time of thermoforming, and the tensile elastic modulus of the thermoformed body can be 1700 MPa or more while maintaining transparency. As a result, a molded article having sufficient strength can be obtained.
In addition, the tensile elastic modulus in the present invention refers to a value measured in a moving direction (MD direction) at the time of sheet production by a method based on JIS K7113.
Moreover, it is preferable that the surface of the polyolefin resin sheet of the present invention is subjected to corona treatment.
The anti-fogging polyolefin sheet described above has a high anti-fogging effect and is excellent in transparency, so that it can be suitably used as an OPS substitute field, for example, a sheet for food packaging.
In addition, a molded article obtained by thermoforming the antifogging polyolefin sheet of the present invention is also excellent in antifogging properties and transparency, so that it is suitably used as a molded article for food packaging, for example, a food tray. be able to.
The method for producing an antifogging polyolefin-based sheet according to the present invention includes introducing a molten polyolefin-based resin between an endless belt wound around a plurality of cooling rolls and a mirror-surface cooling roll, and then using the endless belt and the mirror-surface cooling roll. While pressing the molten polyolefin resin to form a sheet by pressing, the sheet forming step of rapidly cooling to form a polyolefin resin sheet, on at least one surface of the polyolefin resin sheet obtained by this sheet forming step, A coating layer forming step of forming a coat layer by applying a mixed aqueous solution of an anti-fogging agent and a binder resin, followed by drying.
Here, the temperature at which the sheet is rapidly cooled is not particularly limited. For example, the sheet is preferably rapidly cooled at a dew point or higher and 50 ° C or lower, and more preferably at a dew point or higher and 30 ° C or lower.
The endless belt is not particularly limited, and a mirror stainless steel belt, a belt in which a metal belt is coated with a polyimide resin, a fluororesin, or the like can be used.
The polyolefin resin sheet, antifogging agent and binder resin are the same as described above.
According to the present invention, there is provided a sheet forming step of pressing the molten polyolefin-based resin by the endless belt and the mirror-surface cooling roll and quenching it. Therefore, a polyolefin resin sheet having high transparency and low crystallinity can be obtained, and as a result, the transparency and thermoformability of the antifogging polyolefin sheet can be improved.
Further, since the method includes a coating layer forming step of coating a mixed aqueous solution of an antifogging agent and a binder resin, the coating strength of the coating layer can be increased and the stickiness of its surface can be suppressed.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Anti-fog polyolefin sheet
FIG. 1 shows an antifogging polyolefin sheet 1 according to a first embodiment of the present invention.
The antifogging polyolefin sheet 1 includes a polypropylene layer 11 as a polyolefin resin sheet, and a coat layer 12 formed by coating a mixed aqueous solution containing an antifogging agent and an acrylic adhesive. .
Here, the polypropylene layer 11 constituting the anti-fogging polyolefin sheet 1 has an average spherulite radius of 4 μm or less and an average number of spherulites in the sheet cross section of 600 / mm. ² Hereinafter, the solid density is 0.890 g / cm ³ Hereinafter, the tensile modulus is 1500 MPa or less, the melting enthalpy ΔH of the maximum endothermic peak of the DSC curve is less than 95 J / g, and the exothermic peak of 1 J / g or more is present on the low temperature side of the maximum endothermic peak and the thickness is 50 μm or more. Things.
When the thickness of the polypropylene layer 11 is tmm, the internal haze is (330t2-150t + 20)% or less.
[2] Apparatus and method for producing polyolefin resin sheet (polyolefin sheet) constituting antifogging polyolefin sheet
First, a manufacturing apparatus used for manufacturing a polypropylene sheet (polypropylene layer) 11 constituting the antifogging polyolefin sheet 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
The manufacturing apparatus includes a T-die 22 of an extruder, a first cooling roll 23, a second cooling roll 26, a third cooling roll 24, and a fourth cooling roll 25, a metal endless belt 27, a cooling water spray nozzle 28, , A water tank 29, a water absorbing roll 30, and a peeling roll 31.
The fourth cooling roll 25, the second cooling roll 26, and the third cooling roll 24 are metal rolls, and a cooling means (not shown) of a water-cooling type or the like is incorporated in the inside thereof to enable surface temperature adjustment. Have been.
Here, the surface of the first cooling roll 23 is covered with an elastic material 32 made of nitrile-butadiene rubber (NBR). The elastic material 32 has a hardness (measured according to JIS K6301A) of 60 degrees or less and a thickness of 10 mm.
In addition, at least one of the first, fourth, and third cooling rolls 23, 25, and 24 has a rotating shaft connected to a rotation driving unit (not shown).
The second cooling roll 26 is a metal roll (mirror cooling roll) having a mirror surface of Rmax = 1.0 μm, and has a cooling means such as a water-cooling type (not shown) for enabling the surface temperature to be adjusted. ) Is built-in. Here, if Rmax is larger than 1.0 μm (Rmax is based on JIS B 0601 “Surface Roughness—Definition and Display”), the resulting polypropylene sheet (polypropylene layer) 11 has low gloss and low transparency. The polypropylene sheet 11 is obtained.
The second cooling roll 26 is disposed so as to sandwich the polypropylene sheet 11 with the first cooling roll 23 via a metal endless belt 27.
The endless belt 27 is made of stainless steel or the like, and has a mirror surface of Rmax = 1.0 μm or less. The endless belt 27 is rotatably wound around the first, third, and fourth cooling rolls 23 to 25 described above.
The cooling water spray nozzle 28 is provided on the lower surface side of the second cooling roll 26, whereby the cooling water is sprayed on the back surface of the endless belt 27. By spraying the cooling water in this manner, the endless belt 27 is rapidly cooled, and the polypropylene sheet 11 immediately after being pressed by the first and second cooling rolls 23 and 26 is also rapidly cooled.
The water tank 29 is formed in a box shape with an open upper surface, and is provided so as to cover the entire lower surface of the second cooling roll 26. The water tank 29 collects the sprayed cooling water and discharges the collected water from an outlet 29A formed on the lower surface of the water tank 29.
The water-absorbing roll 30 is provided on the side surface of the second cooling roll 26 on the side of the third cooling roll 24 so as to be in contact with the endless belt 27, and serves to remove excess cooling water attached to the back surface of the endless belt 27. do.
The peeling roll 31 is arranged so as to guide the polypropylene sheet 11 to the endless belt 27 and the third cooling roll 24, and peels the polypropylene sheet 11 after the cooling is completed from the endless belt 27.
In the present embodiment, the peeling roll 31 does not press the polypropylene sheet 11 against the third cooling roll 24, but may press it. However, it is preferable not to make pressure contact as in the present embodiment.
A method of manufacturing the polypropylene sheet 11 using the manufacturing apparatus configured as described above will be described (sheet forming step).
First, the endless belt 27 that directly contacts the polypropylene sheet 11 and cools the endless belt 27 and the second cooling roll 26 are kept in advance at the dew point and at 30 ° C. Perform temperature control.
Here, when the surface temperature of the second cooling roll 26 and the endless belt 27 is equal to or lower than the dew point, there is a possibility that dew condensation occurs on the surfaces and uniform film formation becomes difficult. On the other hand, when the surface temperature is higher than 30 ° C., the transparency of the obtained polypropylene sheet 11 decreases, and the α-crystals increase, which may make it difficult to perform thermoforming. Therefore, in this embodiment, the surface temperature is set to 14 ° C.
Next, the polypropylene sheet 11 extruded from the T die 22 of the extruder is sandwiched between the endless belt 27 and the second cooling roll 26 on the first cooling roll 23. In this state, the polypropylene sheet 11 is pressed against the first and second cooling rolls 23 and 26 and rapidly cooled at 14 ° C.
At this time, the elastic member 32 is compressed and elastically deformed by the pressing force between the first cooling roll 23 and the second cooling roll 26. At a portion where the elastic member 32 is elastically deformed, that is, an arc portion corresponding to the center angle θ1 of the first cooling roll 23, the polypropylene sheet 11 is pressed by the respective cooling rolls 23 and 26 in a planar manner. The surface pressure at this time is 0.1 to 20 MPa.
The polypropylene sheet 11 pressed as described above and sandwiched between the second cooling roll 26 and the endless belt 27 continues to be in contact with the endless belt 27 at an arc portion corresponding to a substantially lower half circumference of the second cooling roll 26. 2 While being pressed between the two cooling rolls 26 in a planar manner, the cooling water is sprayed by a cooling water spraying nozzle 28 on the back side of the endless belt 27 to be further rapidly cooled. The surface pressure at this time is 0.01 to 0.5 MPa, and the temperature of the cooling water is 8 ° C.
The sprayed cooling water is collected in the water tank 29, and the collected water is discharged from the drain port 29A.
After being planarly pressed and cooled by the second cooling roll 26 in this manner, the polypropylene sheet 11 which is in close contact with the endless belt 27 is moved onto the third cooling roll 24 with the rotation of the endless belt 27. Here, the polypropylene sheet 11 guided by the peeling roll 31 is cooled again at a temperature of 30 ° C. or lower in an arc portion corresponding to a substantially upper half circumference of the third cooling roll 24.
The water adhering to the back surface of the endless belt 27 is removed by the water absorbing roll 30 provided on the way from the second cooling roll 26 to the third cooling roll 24.
The polypropylene sheet 11 cooled on the third cooling roll 24 is peeled off from the endless belt 17 by the peeling roll 31 and wound up at a predetermined speed by a winding roll (not shown).
[3] Method for producing antifogging polyolefin sheet (coat layer forming step)
Next, a method of forming the coat layers 12 on both surfaces of the polypropylene layer (polypropylene sheet) 11 obtained by the method described in the above [2] will be described.
First, corona treatment is performed on both surfaces of the polypropylene layer 11. An aqueous solution obtained by mixing an antifogging agent and an acrylic adhesive as a binder resin on the surface of the corona-treated polypropylene layer 11 was used as a solid content in a gravure coater in the range of 4 to 400 mg / m2. ² After drying, the coating layer 12 is formed to obtain the anti-fogging polyolefin sheet 1.
The anti-fogging polyolefin sheet 1 thus obtained has a high anti-fogging effect and is excellent in transparency, so that it can be suitably used as an OPS substitute field, for example, as a food packaging sheet. .
Further, a molded article obtained by thermoforming the anti-fogging polyolefin sheet 1 is also excellent in anti-fogging property and transparency, so that it can be suitably used as a molded article for food packaging, for example, a tray for food. it can.
These points are the same in the following second embodiment.
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the coating layer 12 containing the antifogging agent and the binder resin is provided on the surface of the polypropylene layer 11, the strength of the coating film can be increased as compared with the coating layer containing only the antifogging agent, and the surface can be improved. Stickiness can be suppressed.
(2) Since an acrylic adhesive is used as the binder resin, stickiness on the surface of the coat layer 12 can be further reduced, and a molded article obtained by thermoforming the anti-fog polyolefin sheet 1 can be obtained. Can also effectively exhibit antifogging properties.
(3) Average spherulite radius is 4 μm or less, average number of spherulites is 600 / mm ² Hereinafter, the solid density is 0.895 g / cm ³ An antifogging polyolefin sheet 1 having a polypropylene layer 11 having the following characteristics. Therefore, it is possible to obtain the sheet 1 having a low heating softening point temperature, capable of being thermoformed at a low temperature, and having good internal haze (transparency). In addition, since the heat softening temperature is low, it is not necessary to use a special molding device, so that the manufacturing cost can be reduced. Moreover, by thermoforming such a sheet 1, a thermoformed product having anti-fogging properties and high transparency can be obtained.
(4) Since the enthalpy of fusion ΔH is relatively small at less than 95 J / g and heat generation of 1 J / g or more is observed on the low temperature side, the amount of heat that must be supplied from the outside to soften the sheet 1 is small. In addition, since the heating temperature during softening is relatively low, low-temperature thermoforming becomes easier.
(5) Since the tensile modulus of the polypropylene layer 11 is 1500 MPa or less, the crystallinity and softening point temperature are low, and thermoforming can be easily performed. In addition, crystallization is promoted by heating during thermoforming, and the tensile elastic modulus of the thermoformed body of the anti-fogging polyolefin sheet 1 can be made 1700 MPa or more while maintaining transparency, and sufficient strength can be obtained. Can be.
(6) When the thickness of the polypropylene layer 11 is tmm, the internal haze is (330 t). ² Since it is -150t + 20)% or less, the transparency of the thermoformed article obtained by thermoforming the antifogging polyolefin sheet 1 can be increased. That is, by setting the internal haze of the polypropylene layer 11 within the above range, the internal haze of the thermoformed product is set to (330 s). ² (−150 s + 25)% or less (s: thickness (mm) of thermoformed body).
(7) Since the endless belt 27 and the second cooling roll 26 serving as a mirror-surface cooling roll press the molten polypropylene sheet 11 and provide a sheet forming step of quenching, the transparency is high and the crystallinity is low. A polypropylene sheet (polypropylene layer) 11 can be obtained, and as a result, the transparency and thermoformability of the anti-fogging polyolefin sheet 1 can be improved.
(8) Since a coating layer forming step of coating a mixed aqueous solution of an antifogging agent and a binder resin is provided, the coating strength of the coating layer 12 can be increased, and the stickiness of the surface can be suppressed.
(9) Since the polypropylene sheet 11 is cooled by being pressed against the surface thereof with the elastic deformation of the elastic member 32, the mirror transfer efficiency and the cooling efficiency are increased, and the polypropylene sheet 11 having high transparency is manufactured at high speed. Can be.
(10) Since Rmax of the second cooling roll 26 and the endless belt 27 is set to 1.0 μm or less, the polypropylene sheet 11 having high surface gloss and high transparency can be obtained.
(11) Since the surface temperatures of the second cooling roll 26 and the endless belt 27 are maintained at the dew point or higher and 30 ° C. or lower, it is possible to obtain a uniformly formed polypropylene sheet 11.
(12) Since the cooling water is sprayed by the cooling water spray nozzle 28 to further cool, the quenching effect of the polypropylene sheet 11 can be further improved, and the crystallization of the polypropylene sheet 11 can be suppressed.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved are included in the present invention. For example, in the embodiment, the polypropylene layer 11 is employed as the polyolefin-based resin sheet. However, the present invention is not limited to this, and a layer made of various polyolefin-based resins, for example, a polyethylene layer may be used.
In the above embodiment, the endless belt 27 is wound around three rolls, but is not limited thereto. In short, as long as the device can rotate and cool the endless belt, the number of cooling rolls around which the endless belt is wound can be arbitrarily set.
In the above-described embodiment, a mirror surface stainless steel belt is used as the endless belt 27, but the present invention is not limited to this. That is, there is no particular limitation as long as the endless belt has an Rmax of 1.0 μm or less. For example, a belt in which the surface of a metal endless belt is coated with a polyimide resin, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, or the like may be employed. .
Further, as the elastic member 32, an elastic member made of NBR is employed, but is not limited to this. In short, any material may be used as long as it has a predetermined hardness and thickness and elastically deforms when the polypropylene sheet is pressed. For example, an elastic material made of silicone or the like may be employed.
In the above-described embodiment, the surface temperature of the second cooling roll 26 and the endless belt 27 is set to 14 ° C., but the temperature is not limited to this, and an arbitrary temperature of from dew point to 50 ° C., preferably from dew point to 30 ° C. can do.
Although the temperature of the water sprayed by the cooling water spray nozzle 28 is set to 8 ° C., the temperature is not limited to 8 ° C. The temperature may be arbitrarily set to a value lower than the surface temperatures of the second cooling roll 26 and the endless belt 27. it can.
In addition, specific structures, shapes, and the like when the present invention is implemented may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
[Example 1]
[1] Manufacture of polyolefin resin sheet (sheet forming process)
In the above embodiment, the specific conditions of the manufacturing apparatus and the manufacturing method were set as follows, and the polypropylene layer 11 was obtained.
Extruder diameter: 90mm
Width of T-die 22: 800 mm
Polypropylene: Idemitsu Polypro E-304GP (made by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)
Pickup speed of sheet 11: 10 m / min
Surface temperature of second cooling roll 26 and endless belt 27: 14 ° C.
Cooling water temperature: 8 ° C
Cooling water spray rate: 200 l / min
[2] Formation of coat layer (coat layer forming step)
Corona treatment is applied to both surfaces of the polypropylene layer 11 obtained in the above sheet forming step, and the treated antifogging agent is 70 mg in weight per unit area after drying, and the acrylic adhesive is per unit area after drying on both surfaces. The coating was performed so as to have a weight of 50 mg and dried to form a coat layer 12, and an antifogging polyolefin sheet 1 was obtained.
In addition, liquemar A (manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.) was used as an anti-fog agent, and Julimer FC-80 (manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd.) was used as an acrylic adhesive.
The thickness of the coating before drying was measured with an infrared moisture meter (manufactured by Kurashiki Spinning Co., Ltd.).
[Example 2]
Antifogging polyolefin sheet in the same manner as in Example 1, except that the antifogging agent was 300 mg in weight per unit area after drying, and the acrylic adhesive was 250 mg in weight per unit area after drying. 1 was obtained.
[Example 3]
Antifogging polyolefin sheet in the same manner as in Example 1, except that the antifogging agent was 10 mg by weight per unit area after drying, and the acrylic adhesive was 10 mg by weight per unit area after drying. 1 was obtained.
[Example 4]
An antifogging polyolefin sheet 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that a transparent nucleating agent (dibenzylidene sorbitol derivative) was used as a sheet manufacturing method and general touch roll molding was employed.
[Example 5]
Antifogging polyolefin sheet in the same manner as in Example 1 except that the antifogging agent was 500 mg in weight per unit area after drying, and the acrylic adhesive was 400 mg in weight per unit area after drying. 1 was obtained.
[Example 6]
Antifogging polyolefin sheet in the same manner as in Example 1 except that the antifogging agent was 2 mg in weight per unit area after drying and the acrylic adhesive was 1 mg in weight per unit area after drying. 1 was obtained.
[Comparative Example 1]
An antifogging polyolefin sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that no acrylic adhesive was used.
With respect to the anti-fogging polyolefin sheets obtained in the above Examples and Comparative Examples, the sheet appearance after winding and the anti-fogging property (high temperature / low temperature) of the wound sheet were evaluated, and the results are shown in Table 1. Indicated.
Further, the antifogging polyolefin-based sheet obtained in each of the above Examples and Comparative Examples was molded into a container having a diameter of 100 mm and a depth of 10 mm using a general vacuum pressure molding machine, and the same evaluation was performed on the obtained container. Table 1 also shows the results.

Here, the appearance of the sheet after winding and the appearance of the formed body were visually evaluated.
The antifogging property was evaluated by the following method.
[1] Anti-fogging property at high temperature
A certain amount of hot water at 90 ° C. is poured into a container having a fixed capacity, and the container is closed with a molding lid. The change with time after standing at room temperature was visually evaluated (evaluation 5: good, evaluation 1: poor).
[2] Low temperature anti-fog properties
A fixed amount of water at 23 ° C. is poured into a container having a fixed volume, and the container is closed with a molding lid. Changes with time after standing in a refrigerator at 5 ° C. were visually evaluated (evaluation 5: good, evaluation 1: poor).
As shown in Table 1, with respect to the anti-fogging polyolefin-based sheets obtained in Examples 1 to 3, the sheet appearance, anti-fogging property, and appearance of the molded product, and the anti-fogging property were extremely good. Understand.
In Example 5, since the anti-fogging agent and the acrylic binder were excessively applied, transfer unevenness occurred in part, and peeling of the coating occurred in part due to elongation during thermoforming. Not so much.
In Example 6, the antifogging effect of the sheet and the antifogging effect of the molded article were slightly reduced because the antifogging agent and the acrylic binder were small.
On the other hand, in Comparative Example 1 which does not contain the acrylic adhesive, it can be seen that stickiness of the surface and transfer to the opposite surface of the sheet occur and transfer unevenness occurs.
In Example 4, although the transparency of the sheet was high, the thermoformability at a low temperature was slightly insufficient, and the transparency of the molded product was low. However, it is superior to Comparative Example 1.
Industrial applicability
The present invention relates to an antifogging polyolefin sheet, a method for producing an antifogging polyolefin sheet, and a molded article, a food packaging sheet, and a food packaging molded article using the sheet, and can be used for packaging food and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view showing an antifogging polyolefin sheet according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a device for producing a polyolefin-based resin sheet in the embodiment of FIG.

Claims

An antifogging polyolefin sheet having a coating layer containing a binder resin comprising an antifogging agent and an acrylic adhesive on at least one surface of the polyolefin resin sheet.

The anti-fogging polyolefin sheet according to claim 1,
The coating layer, anti-fogging polyolefin sheet, wherein the a layer which is formed by each 4~400mg / m ² coated with a polyolefin-based resin sheet to the anti-fogging agent and a binder resin as a solid content.

The anti-fogging polyolefin sheet according to claim 1 or 2,
An antifogging polyolefin sheet, wherein at least the surface layer of the polyolefin resin sheet is a polypropylene layer.

The anti-fogging polyolefin sheet according to any one of claims 1 to 3,
The polyolefin-based resin sheet has an average spherulite radius of 4 μm or less, an average number of spherulites in a sheet cross section of 600 / mm ² or less, a solid density of 0.890 g / cm ³ or less, and a differential scanning calorimetry (DSC) curve. An anti-fogging film characterized by being a polypropylene layer having a melting enthalpy ΔH of a maximum endothermic peak of less than 95 J / g, an exothermic peak of 1 J / g or more on the low temperature side of the maximum endothermic peak, and a thickness of 50 μm or more. Polyolefin sheet.

The anti-fogging polyolefin sheet according to any one of claims 1 to 4,
The anti-fogging polyolefin sheet, wherein the polyolefin resin sheet has an internal haze of (330t ² -150t + 20)% or less when the thickness of the sheet is tmm.

The anti-fogging polyolefin sheet according to any one of claims 1 to 5,
The anti-fogging polyolefin sheet, wherein a tensile modulus of the polyolefin resin sheet is 1500 MPa or less.

After introducing the molten polyolefin-based resin between the endless belt wound around a plurality of cooling rolls and the mirror-surface cooling roll, the molten polyolefin-based resin is pressed into contact with the endless belt and the mirror-surface cooling roll to form a sheet. A sheet forming step of forming a polyolefin resin sheet by quenching,
A coating layer forming step of applying a mixed aqueous solution of an antifogging agent and a binder resin to at least one surface of the polyolefin-based resin sheet obtained by the sheet forming step, followed by drying to form a coat layer. A method for producing an antifogging polyolefin-based sheet, comprising:

A molded article obtained by thermoforming the antifogging polyolefin sheet according to any one of claims 1 to 6.

A food packaging sheet using the antifogging polyolefin sheet according to any one of claims 1 to 6.

A molded product for food packaging, comprising the molded product according to claim 8.