塑料用脱模剂的制作方法

本发明涉及一种为有机聚硅氧烷的乳状液组合物的塑料用脱模剂。

背景技术：

1、从鲜度或卫生方面的角度出发，食品以用塑料的托盘、片、膜等进行保护的形式售卖。可根据食品的种类或保管温度，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)等各种食品容器包装用的塑料。

2、食品容器包装用的塑料在其制造工序中成型为片或膜后卷绕成卷状。在卷绕成卷时，通常将脱模剂涂布于片或膜的表面来使片或膜不彼此粘合。

3、此外，在成型为片或膜时，通过将脱模剂涂布于模具从而使成型物顺利地从模具脱模，因此能够稳定地连续生产。

4、此外，将片或膜成型而成的盒、托盘、杯体等成型物层叠保管，若将脱模剂涂布于其上，则能够在不粘连的情况下顺利地逐一取下。

5、从脱模性及润滑性的角度出发，作为食品容器包装用的合成树脂的脱模剂，优选25℃下的动态粘度为100～100,000mm2/s的有机聚硅氧烷的乳状液组合物。当将有机聚硅氧烷的乳状液组合物作为脱模剂涂布于塑料时，用水进行稀释使得有机聚硅氧烷的浓度成为0.1～5.0质量％，并用旋转润湿(rotary dampening)、凹版方式或喷雾方式进行涂布。

6、旋转润湿这种伴随强力搅拌的涂布方法可能会破坏乳状液本身而产生凝胶或浮油等。若在已产生凝胶和浮油的状态下将乳状液涂布于塑料，则会产生润湿不均，进而会产生塑料彼此粘合或外观不均匀这样的问题。

7、此外，若将包含大量非离子表面活性剂的有机聚硅氧烷的乳状液涂布于塑料，则可能会产生下述问题：因非离子表面活性剂含浸于塑料中而产生龟裂，并在成型体中产生裂痕。在塑料中、尤其是在双轴拉伸聚苯乙烯或聚苯乙烯(ps)中容易产生这样的龟裂。

8、因此，寻求一种稀释稳定性、机械稳定性、保存稳定性优异、润湿性良好且不会对塑料产生龟裂的有机聚硅氧烷的乳状液型脱模剂。

9、在日本，已通过2020年6月1日施行的修订食品卫生法来规定能够用于食品用容器包装的原料的化学结构。并且，日本卫生烯烃与苯乙烯塑料协会针对每个产品登记了能够用于与食品直接接触的容器包装等的塑料原料(肯定列表制度)，并推荐在与食品直接接触的容器包装的用途中使用已确认了安全性的原料产品。

10、因此，作为用于食品容器包装的塑料用脱模剂，谋求一种使用具有食品卫生法中已认可使用的化学结构且已登记在日本卫生烯烃与苯乙烯塑料协会的肯定列表中的原料产品、且能够解决上述目标技术问题的有机聚硅氧烷的乳状液。

11、迄今为止，为了解决上述问题，研究了各种方法。

12、专利文献1通过在已使环状硅氧烷寡聚物乳化的状态下利用强酸进行开环聚合从而获得稳定性良好的有机聚硅氧烷乳状液。然而，以这样的方法获得的有机聚硅氧烷乳状液含有大量的八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷及十二甲基环六硅氧烷。近年来，因八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷及十二甲基环六硅氧烷已成为欧洲的reach法规规定的高度关注物质的候补，故而要求降低上述环状硅氧烷寡聚物的含量。此外，因包含大量的上述环状硅氧烷寡聚物，故而可能会在涂布于塑料时容易产生龟裂。

13、专利文献2为一种润湿性优异且透明性也良好的有机聚硅氧烷乳状液脱模剂组合物。由于在实施例中使用聚氧乙烯烷基醚或聚氧乙烯烷基苯基醚等作为非离子表面活性剂，且掺合量多达1.0％以上，因此当用作ps或双轴拉伸聚苯乙烯的脱模剂时，可能会产生龟裂。此外，由于在实施例中使用聚氧乙烯壬基苯基醚硫酸钠作为阴离子表面活性剂，且作为其分解物的壬基苯酚为可能会对生物或生态系统产生环境负担的物质，因此不推荐作为用于食品容器包装的塑料用脱模剂的用途。

14、专利文献3为一种膜的白化较少的有机硅脱模剂组合物。专利文献3的组成中含有丙二醇。此外，在实施例中单独使用聚氧乙烯月桂基醚作为非离子类乳化剂，但当单独使用非离子类乳化剂时，平均粒径可能不会变细并且稳定性可能会差。此外，在聚氧乙烯月桂基醚中，聚氧乙烯链为1～6的物质由于可能会对合成树脂、特别是ps或双轴拉伸聚苯乙烯产生龟裂，因此将专利文献3的实施例的乳状液用作ps或双轴拉伸聚苯乙烯的脱模剂时，也可能会产生龟裂。

15、专利文献4为一种在乳化时掺合了苯氧基乙醇类的粒度分布狭窄且稳定性优异的乳状液，但实施例的平均粒径全部高达1μm以上，预测稀释稳定性或机械稳定性会低。

16、专利文献5为一种用于铝压铸的烷基芳烷基共改性有机硅乳状液脱模剂。烷基芳烷基共改性有机硅对塑料的脱模性比二甲基聚硅氧烷低，不适于塑料用脱模剂。

17、专利文献6为一种并用了适合在丙烯酸橡胶的硫化成型时使用的山梨糖醇酐高级烷基酯及其他非离子表面活性剂的有机硅水分散型脱模剂组合物。认为在有机硅乳状液中掺合阴离子表面活性剂时，乳状液的ζ电位的负值增加、乳状液颗粒彼此的电子排斥增强，因此不容易凝集、机械稳定性提高。专利文献6中未掺合阴离子表面活性剂，预测机械稳定性低。

18、专利文献7为一种利用hlb为10以上的聚氧乙烯烷基醚使有机聚硅氧烷乳化而成的乳状液。与专利文献6相同，未掺合阴离子表面活性剂，预测机械稳定性低。

19、专利文献8为一种由有机聚硅氧烷、烷基链的碳原子数为8～11的聚氧乙烯烷基醚、阴离子表面活性剂及水组成的有机硅乳状液组合物。若将包含碳原子数为8～11的聚氧乙烯烷基醚的乳状液涂布于塑料，则可能会产生龟裂。

20、专利文献9为一种用聚氧乙烯烷基醚及蔗糖脂肪酸酯来使有机聚硅氧烷乳化而成的有机硅乳状液组合物。实施例中使用聚氧乙烯(3)癸基醚作为聚氧乙烯烷基醚，但烷基的碳原子数为10以下的聚氧乙烯烷基醚可能会对塑料产生龟裂。

21、专利文献10为一种利用聚氧乙烯己基癸基醚或聚氧乙烯异硬脂基醚使有机聚硅氧烷乳化而成的有机硅乳状液。实施例中平均粒径对较大，为约400nm，稀释稳定性或机械稳定性可能较差。

22、专利文献11为一种利用阴离子表面活性剂及多元醇使有机聚硅氧烷乳化而成的乳状液。一般而言，与聚氧乙烯烷基醚等非离子表面活性剂相比，阴离子表面活性剂或多元醇的降低表面张力的功能更低。专利文献11的乳状液由于以水来稀释至50倍后的表面张力(25℃)高达45mn/m以上，并且不含非离子表面活性剂，因此当涂布于塑料时，可能润湿性不良而会产生缩边(crawling)。

23、现有技术文献

24、专利文献

25、专利文献1：日本特公昭41-13995号公报

26、专利文献2：日本特开平8-188744号公报

27、专利文献3：日本特开2005-281409号公报

28、专利文献4：日本特开2000-169705号公报

29、专利文献5：日本特开2006-307009号公报

30、专利文献6：日本特开平8-283771号公报

31、专利文献7：日本特开2000-143814号公报

32、专利文献8：日本特开2004-331784号公报

33、专利文献9：日本特开2004-035820号公报

34、专利文献10：日本特开2003-073546号公报

35、专利文献11：日本特开平11-148012号公报

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种为有机聚硅氧烷的乳状液的塑料用脱模剂，其离心分离稳定性、稀释稳定性、机械稳定性优异，涂布于塑料时的缩边较少且不容易对塑料产生龟裂。

3、解决技术问题的技术手段

4、为了达成上述技术问题，本发明提供一种塑料用脱模剂，其特征在于，其为含有下述(a)～(c)成分以及(e)成分、平均粒径大于200nm且为350nm以下的乳状液：

5、(a)下述通式(1)表示的有机聚硅氧烷，其25℃下的动态粘度为100～100,000mm2/s，且八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷及十二甲基环六硅氧烷的含量分别小于1质量％：100质量份，

6、[化学式1]

7、

8、式(1)中，r1任选相同或不同，r1为羟基、氢原子、碳原子数为1～32的未被取代的直链烷基、苯基中的任一种，l为60～1,500的整数；

9、(b)阴离子性表面活性剂：0.1～18.0质量份；

10、(c)下述通式(2)表示的聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯：0.1～10.0质量份，

11、[化学式2]

12、

13、式(2)中，r2为碳原子数为8～24的烷基，a、b及c独立地为0以上的整数，a+b+c的合计为8～30；

14、(e)水：50～100,000质量份。

15、若为本发明的塑料用脱模剂，则能够提供一种为有机聚硅氧烷的乳状液的塑料用脱模剂，其离心分离稳定性、稀释稳定性、机械稳定性优异，涂布于塑料时的缩边较少且不容易对塑料产生龟裂。

16、此外，可向本发明的塑料用脱模剂中进一步添加小于1.0质量份的(d)下述通式(3)表示的聚氧乙烯烷基醚，优选所述(c)成分与所述(d)成分的含量的合计为0.1～10.0质量份，

17、cmh2m+1(och2ch2)noh    (3)

18、式(3)中，m为12～20的整数，n为4～50的整数。

19、若所述(c)成分与所述(d)成分的含量的合计在此范围内，则有本发明的塑料用脱模剂的平均粒径变细、稀释稳定性或机械稳定性容易变得良好且不容易产生龟裂的倾向。

20、此外，有本发明的塑料用脱模剂的保存稳定性、机械稳定性、稀释稳定性或润湿性因包含(d)成分而提高的倾向。另一方面，从防止对塑料产生龟裂的角度出发，(d)成分的含量越少越优选。

21、并且，优选所述(c)成分的hlb为12～18。

22、若所述(c)成分的hlb在此范围内，则有本发明的塑料用脱模剂的平均粒径变细、稀释稳定性或机械稳定性变得良好的倾向。

23、并且，优选所述(b)成分为选自烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯盐中的1种或2种以上的阴离子性表面活性剂。

24、其原因在于，上述阴离子性表面活性剂已被2020年6月1日施行的日本食品卫生法认可为食品用容器包装的原料。因此，从作为食品容器包装等使用时的安全性的角度出发，本发明的塑料用脱模剂是优选的。

25、此外，优选所述塑料用脱模剂的25℃的ph为4.0～10.0。

26、其原因在于，若为这样的塑料用脱模剂，则即使在高温下保管，所述(a)成分的结构也会变化，对塑料的脱模性造成的影响也较少。

27、所述塑料用脱模剂能够特别适宜地用于食品容器包装用的塑料。

28、其原因在于，本发明的塑料用脱模剂不包含壬基苯酚或辛基苯酚这样的分解产物可能会对生物或生态系统产生环境负担的物质，并且，具有2020年6月1日施行的日本食品卫生法的肯定列表中记载的结构，且能够只用已被“关于聚烯烃等合成树脂制食品容器包装等的自主基准”认可的原料来构成本发明的塑料用脱模剂的组成，这样的塑料用脱模剂适合作为食品托盘或便当、蛋的包装等与食品直接接触的容器包装用的脱模剂。

29、发明效果

30、根据本发明，能够提供一种塑料用脱模剂，其由于乳状液的粒径足够细，因此稀释稳定性、机械稳定性、保存稳定性(离心分离稳定性)良好，对塑料的润湿性优异，不容易对塑料产生应力龟裂。此外，本发明的塑料用脱模剂能够以日本卫生烯烃与苯乙烯塑料协会提供的肯定列表中记载的原料来构成，适合用于食品容器包装。