專(zhuān)利名稱(chēng)：用于熱塑性樹(shù)脂表面的防霧劑和防霧的熱塑性樹(shù)脂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在熱塑性樹(shù)脂層的表面形成具有良好防霧性能涂層的處理劑。本發(fā)明還涉及防霧的熱塑性樹(shù)脂層。
為了提供具有防霧性能的熱塑性樹(shù)脂層，在JP-B-59-19584(此處使用的名詞“JP-B”是指審查的日本專(zhuān)利公開(kāi))中描述了到現(xiàn)在為止實(shí)際使用的涂料溶液包括HLB值不小于13的表面活性劑和蔗糖脂族酯的混合物。但是，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是一層必須經(jīng)過(guò)與另外一層的粘結(jié)，此外使用具有高HLB值的表面活性劑的缺點(diǎn)是在容器生產(chǎn)過(guò)程中，由于溫度突然升高，涂料中的水份揮發(fā)，往往會(huì)破壞所形成的產(chǎn)品的外表。
JP-A-53-115781建議對(duì)樹(shù)脂層進(jìn)行電暈放電處理，然后用防霧劑和硅油敷涂。但是，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是所希望的防霧性能只能持續(xù)約30分鐘。因此，通過(guò)深度拉伸成形獲得的產(chǎn)品顯示減弱的防霧性能。此外，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是它的抗靜電效果不足，引起塵土附著到所形成的產(chǎn)品上。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于熱塑性樹(shù)脂表面，能產(chǎn)生下述良好效果的防霧劑(1)有在樹(shù)脂層的表面長(zhǎng)時(shí)間阻止由于蒸汽凝結(jié)而成霧的效果；
(2)有良好的抗粘連性和涂敷的穩(wěn)定性，使在直接加熱方法中的、在熱板上加熱的工序中，防霧表面很少剝離，所以能形成各種各樣的形狀；和(3)摻入預(yù)定量的具有潤(rùn)濕性能的多價(jià)醇，以提供良好的抗靜電性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用上述的防霧劑處理的防霧熱塑性樹(shù)脂層。
經(jīng)廣泛的研究結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)基于100重量份的蔗糖脂族酯和形成涂膜的親水高分子化合物的混合物，摻加入1-15重量份的多價(jià)醇，能提供達(dá)到上述本發(fā)明目的的用于熱塑性樹(shù)脂層的防霧劑和防霧熱塑性樹(shù)脂層。還發(fā)現(xiàn)，除了本發(fā)明的目的之外，本發(fā)明還能對(duì)所形成的產(chǎn)品提供充分增強(qiáng)的外觀和剝離能力。
通過(guò)實(shí)施例將作更清楚的說(shuō)明，參照附圖

圖1說(shuō)明用于測(cè)定低溫防霧性能的設(shè)備，包括在頂上具有開(kāi)口部分2的塑料容器1，充滿20℃的水3，把本發(fā)明的一個(gè)樹(shù)脂層和容器放在所述的開(kāi)口部分2上，以測(cè)定防霧性能；和圖2說(shuō)明用于測(cè)定高溫防霧性能的設(shè)備，包括上面蓋有具有開(kāi)口部分5的蓋子6的水浴4，保持在溫度80℃下，其安排是將該設(shè)置在開(kāi)口部分5上的本發(fā)明的樹(shù)脂層7和容器8置于5℃的冰箱中，以測(cè)定防霧性能，其中數(shù)字1，2，3，4，5，6，7和8分別表示塑料容器，開(kāi)口部分，水，水浴，開(kāi)口部分，蓋子，本發(fā)明的樹(shù)脂層和本發(fā)明的容器。
盡管不特別限制本發(fā)明的蔗糖脂族酯混合物，但是優(yōu)選包括具有6～22個(gè)碳原子的高級(jí)脂肪酸和摩爾濃度不超過(guò)50％的蔗糖的酯，高級(jí)脂肪酸的例子包括癸酸，月桂酸，十四(烷)酸，十六(烷)酸，硬脂酸，油酸和亞油酸。蔗糖脂族酯的例子包括單酯，雙酯和三酯。優(yōu)選單酯的含量不超過(guò)50mol％。為了在水中溶解蔗糖月桂酸酯或酯的混合物，可以在溶劑中與水混合形成溶液形式，溶劑如乙醇和異丙醇。
形成涂膜的親水高分子化合物的例子包括蛋白質(zhì)，淀粉，聚丙烯酸，聚丙烯酸鈉，聚丙烯酰胺，聚環(huán)氧乙烷，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚乙烯酰胺，聚胺，藻酸，藻酸鹽，羧甲基纖維素，羥乙基纖維素和羥丙基纖維素。特別是，具有下面結(jié)構(gòu)式的羥乙基纖維素是水溶性的。而且易加工。 其中，R1，R2和R3每個(gè)代表(CH2CH2O)mH(其中，在R1，R2和R3不是同時(shí)為H的條件下，m代表0或更大的整數(shù))；n代表1或大于此值。
蔗糖脂族酯與形成涂膜的親水高分子化合物的比例，基于100重量份的高分子化合物，為20-80重量份，優(yōu)選為40-60重量份。
如果蔗糖脂族酯的比例低于20重量份，導(dǎo)致防霧性能不充分。如果蔗糖脂族酯的比例超過(guò)80重量份，它的缺點(diǎn)表現(xiàn)在表面層為粘性和不適于實(shí)際應(yīng)用。
盡管在本發(fā)明中不特別限制所用的多價(jià)醇，但是優(yōu)選具有2至8個(gè)碳原子，優(yōu)選4-6個(gè)碳原子的直鏈或環(huán)狀的親水多價(jià)醇。親水性多價(jià)醇的例子包括丙二醇，丙三醇，D-山梨醇，D-木糖，和D-甘露糖醇。在這些多價(jià)醇中特別優(yōu)選的是D-山梨醇，它還可用作食用添加劑，并顯示水溶性和潤(rùn)濕性，產(chǎn)生良好抗靜電效果。
基于100重量份的蔗糖脂族酯和形成涂膜的親水高分子化合物的混合物，該多價(jià)醇的比例是1-15重量份，優(yōu)選為5-10重量份。
如果多價(jià)醇的比例低于1重量份，由多價(jià)醇產(chǎn)生的潤(rùn)濕效果不充分，而不能提供足夠的抗靜電效果。相反，如果多價(jià)醇的比例超過(guò)15重量份，由多價(jià)醇提供的潤(rùn)濕性過(guò)度，在高濕度和溫度條件下，引起層與層之間粘連。
對(duì)本發(fā)明所應(yīng)用的熱塑性樹(shù)脂層不作特別地限制，例如，可以單獨(dú)使用聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，橡膠增強(qiáng)的聚苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯共聚物，尼龍-6，尼龍-66，尼龍-12，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，等。另外，在混合料中可以用彼此具有良好相容性的兩種或多種這類(lèi)的原料。此外，可以用這些原料的共聚物。另外，可以使用通過(guò)雙軸拉伸的方法，膨脹方法，其擠壓方法或?qū)訅悍椒ㄋ@得的各種層類(lèi)。
盡管不特別地限制用于制備本發(fā)明的防霧劑的方法，但是，下述的是一種方法。在溶劑如水或水與醇的混合物中，分散或溶解固含量為0.3-2％，優(yōu)選為0.5-1％的蔗糖脂族酯和形成涂膜的親水高分子化合物的混合物與多價(jià)醇。
盡管不特別地限制本發(fā)明的敷涂方法，但是可以使用輥涂機(jī)，照相凹版印刷涂布機(jī)，刮刀涂布機(jī)，噴涂涂布機(jī)和浸漬涂布機(jī)。
應(yīng)用到熱塑性樹(shù)脂層的本發(fā)明的防霧劑的量必須是由0.01-2g/m2，優(yōu)選0.02-0.5g/m2，其量以固含量(這里的“固含量”是指溶解在水或乙醇中的蔗糖脂族酯，親水高分子化合物和多價(jià)醇的混合物)來(lái)計(jì)算。
如果留在層表面的固含量低于0.01g/m2，導(dǎo)致防霧性能不足。相反，如果使用的固含量超過(guò)2g/m2，所表現(xiàn)出的缺點(diǎn)是層表面粘連或引起結(jié)塊。
用下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不應(yīng)看作是對(duì)本發(fā)明的限制。
此處所用的防霧性，抗粘連性和抗靜電性是由下述方法測(cè)定的低溫防霧性能一個(gè)用于測(cè)定低溫防霧性能的塑料容器中裝滿20℃的水。把具有本發(fā)明的防霧劑的涂層粘到容器上，然后把容器放入5℃的冰箱中(見(jiàn)圖1)。此后，用肉眼觀察涂層和容器的成霧。
高溫防霧性能把具有本發(fā)明的防霧劑的涂層和塑料容器放于加熱至80℃的水浴(見(jiàn)圖2)中，然后用肉眼觀察成霧。
防霧性能的判斷標(biāo)準(zhǔn)包括下列四個(gè)等級(jí)E(極好)…觀察不到成霧G(好)…看不到成霧，但看到大量水珠SP(稍差)…小于防霧面積的20％的面積上形成具有小水珠的霧，因此不透明。
P(差)…完全是具有小水珠的霧，因此不透明。
抗粘連性能將十層A4大小的樹(shù)脂層疊在一起。然后，往疊加層的整個(gè)面上施加10kg的負(fù)荷時(shí)間達(dá)12小時(shí)。
此后，把十層A4大小的樹(shù)脂層的疊層分成100部分。用肉眼觀察粘結(jié)樣品在A4大小上的比例。判斷標(biāo)準(zhǔn)包括下列四個(gè)等級(jí)E(極好)粘結(jié)樣品的面積低于5％G(好)粘結(jié)樣品的面積從5％～25％SP(稍差)粘結(jié)樣品的面積從25％～50％P(差)粘結(jié)樣品的面積超過(guò)50％抗靜電性能按照ASTM-D-257標(biāo)準(zhǔn)以測(cè)定處理層表面的電阻Rs(Ω)。用STATIC HONESTOMETER在溫度23℃和濕度60％RH，通過(guò)測(cè)定靜電的半衰期計(jì)算被處理的層表面上的靜電泄漏。判斷標(biāo)準(zhǔn)列在表1中。
實(shí)施例1用水稀釋70重量份作為形成涂膜的親水高分子化合物的(HEC-SE 400，從Daicel Chemical Industries，Ltd.獲得)羥乙基纖維素，30重量份作為蔗糖脂族酯的DK酯S-L18(由DaiichiKogyoSeiyaku獲得)和10重量份的多價(jià)醇(D-山梨醇，從KaoCorp.獲得)，制成具有1％固體濃度的溶液。用高速攪拌器完全攪拌如此獲得的溶液，以得到涂料組合物。然后把該處理過(guò)的溶液噴涂到經(jīng)電暈放電處理的180μm厚的雙軸拉伸的聚苯乙烯層(以下稱(chēng)作“OPS”)上。所獲得的涂層的防霧性，抗粘連性和擠靜電性，及所形成的涂層產(chǎn)品的防霧性，抗靜電性和外觀列于表2至6中。
實(shí)施例2
除了按表2所示變換了各組份的混合比例之外，均按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所獲得的涂層和容器的性能列于表2～6中。
實(shí)施例3除了如表2所示變換了各組份的混合比例之外，均按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所獲得的涂層和容器的性能列在表2～6中。
對(duì)比實(shí)施例1除了以固含量計(jì)所使用的脫水山梨醇油酸酯的環(huán)氧乙烷加合物和蔗糖月桂酸酯的重量比為5∶1外，均按與實(shí)施例1相同的方式制備處理溶液。然后，把所獲得的處理溶液應(yīng)用到上述的OPS和容器上。所獲得涂層和容器的性能列在表2～6中。
對(duì)比實(shí)施例2除了以固含量計(jì)所使用的脫水山梨醇油酸酯的環(huán)氧乙烷加合物和硅油的重量比為5∶1外，均按與實(shí)施例1相同的方式制備處理溶液。然后，把所獲得的處理溶液應(yīng)用到上述的OPS和容器上。所獲得的涂層和容器的性能列在表2～6中。
對(duì)比實(shí)施例3除了按表2所示變換了各組份的混合比例外，均按與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所獲得的涂層和容器的性能列在表2～6中。
如上所述，本發(fā)明涉及防霧劑，它包括基于100重量份的形成涂膜的親水高分子化合物和蔗糖脂族酯的混合物，摻入1-15重量份的多價(jià)醇。本發(fā)明還涉及用這種防霧劑處理的防霧熱塑性樹(shù)脂層。本發(fā)明的處理液在表面顯示良好的潤(rùn)濕性，能均勻施加而不形成水珠。結(jié)果，這樣處理而形成的產(chǎn)品，在它的防霧性，抗粘連性和抗靜電性方面顯示極顯著的改進(jìn)。此外，本發(fā)明的防霧劑甚至可以不減弱基本樹(shù)脂的固有透明度，而達(dá)到使用要求的透明度。另外，防霧劑的基本組分蔗糖月桂酸酯和D-山梨醇也可用作食品添加劑。羥乙基纖維素滿足化妝品原料的規(guī)定。因此，本發(fā)明的防霧劑可有利地用于食品容器，食品薄膜等。
表1(抗靜電性能的判斷標(biāo)準(zhǔn)在溫度23℃和濕度60％RH下測(cè)定)比表面電阻 用HONESTMETER測(cè)定的半衰期符號(hào)Rs(Ω) t(sec)E Rs＜1×1011t＜5G 1×1011≤Rs＜1×10125≤t＜30SP 1×1012≤Rs＜1×101330≤t＜60P 1×1014≤Rs 60≤t
表2實(shí)施例 層表面的 羥乙基 蔗糖脂D-山梨醇脫水山梨醇 硅油編號(hào) 固含量 纖維素 族酯 油酸酯的環(huán)(g/m2) 氧乙烷加合物實(shí)施例10.055 70 30 10 - -實(shí)施例20.055 50 50 10 - -實(shí)施例30.055 30 70 10 - -對(duì)比實(shí)施例10.060 - 20 - 100-對(duì)比實(shí)施例20.060 - - - 100 20對(duì)比實(shí)施例30.050 50 50 ---
表3(測(cè)定防霧性)形狀 層 容器測(cè)定方法 低溫防霧性 高溫防霧性 低溫防霧性高溫防霧性(hr.) (sec.) (hr.)(sec.)測(cè)定時(shí)間 0.5 3.0 24.0 10 30 60 0.5 3.0 24.010 3060實(shí)施例1 EE EEEE EE E E E E實(shí)施例2 EE EEEE EE E E E E實(shí)施例3 EE EEEE EE E E E E對(duì)比實(shí)施例1 GG GGSP SPGSP P P P P對(duì)比實(shí)施例2 GP PGPP SP SP P SPP P對(duì)比實(shí)施例3 SP G EEEE SP G E E E E
表4(抗粘連性)層實(shí)施例編號(hào) 抗粘連性實(shí)施例1E實(shí)施例2E實(shí)施例3E對(duì)比實(shí)施例1P對(duì)比實(shí)施例2P對(duì)比實(shí)施例3E
表5層比表面電阻用HONESTMETER測(cè)定的半衰期實(shí)施例編號(hào) (Ω) (sec.)實(shí)施例1 E E實(shí)施例2 E E實(shí)施例3 E E對(duì)比實(shí)施例1 P SP對(duì)比實(shí)施例2 P P對(duì)比實(shí)施例3 G G
表6容器比表面電阻用HONESTMETER測(cè)定的半衰期實(shí)施例編號(hào) (Ω)(sec.)實(shí)施例1 GG實(shí)施例2 GE實(shí)施例3 EE對(duì)比實(shí)施例1 PP對(duì)比實(shí)施例2 PP對(duì)比實(shí)施例3 P SP
盡管參照具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在不違背本發(fā)明的精神和范圍下可作各種改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，它包括基于100重量份的蔗糖脂族酯混合物和形成涂膜的親水性高分子化合物的混合物以1-15重量份的量摻入其中的多價(jià)醇。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，基于100重量份所述親水性高分子化合物，所述蔗糖脂族酯與所述形成涂膜的親水性高分子化合物的混合比為20-80重量份。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，作為所述蔗糖脂族酯混合物的，具有6-22個(gè)碳原子的高級(jí)脂肪酸和蔗糖的酯的含量小于50％摩爾濃度。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，所述蔗糖脂族酯是蔗糖月桂酸酯。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，所述親水性高分子化合物選自蛋白質(zhì)，淀粉，聚丙烯酸，聚丙烯酸鈉，聚丙烯酰胺，聚環(huán)氧乙烷，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚乙烯酰胺，聚胺，藻酸，藻酸鹽，羧甲基纖維素，羥乙基纖維素和羥丙基纖維素。
6.按照權(quán)利要求5所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，所述親水性高分子化合物是具有下述結(jié)構(gòu)式的羥乙基纖維素 其中，R1，R2和R3每個(gè)代表(CH2CH2O)mH(在R1，R2和R3不是同時(shí)為H的條件下，m代表0或更大的整數(shù))；n代表1或大于此值。
7.按照權(quán)利要求1所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，所述多價(jià)醇是具有2-8個(gè)碳原子的直鏈或環(huán)狀親水性多價(jià)醇。
8.按照權(quán)利要求1所述的用于熱塑性樹(shù)脂層表面的防霧劑，其中，所述多價(jià)醇是D-山梨醇。
9.一種熱塑性樹(shù)脂層，它至少一面上施涂了按照權(quán)利要求1-8的任一項(xiàng)的防霧劑。
10.按照權(quán)利要求9所述的熱塑性樹(shù)脂層，其中，用固含量來(lái)計(jì)算，所述防霧劑的涂敷量是0.01至2g/m2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于熱塑性樹(shù)脂層表面，能產(chǎn)生下述良好效果的防霧劑(1)有在樹(shù)脂層的表面長(zhǎng)時(shí)間阻止由于蒸汽凝結(jié)而成霧的效果；(2)有良好的抗粘連性和涂敷的穩(wěn)定性，使防霧表面很少剝離；和(3)摻入預(yù)定量的具有潤(rùn)濕性能的多價(jià)醇，以提供良好的抗靜電性能。本發(fā)明提供用上述防霧劑處理的防霧熱塑性樹(shù)脂層、用于熱塑性樹(shù)脂層表面的新穎防霧劑和用上述防霧劑處理的新穎防霧熱塑性樹(shù)脂層。
文檔編號(hào)C08L1/00GK1133335SQ95119180
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月5日
發(fā)明者吉岡修二 申請(qǐng)人:代科化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社