JP7524638B2 - Oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers - Google Patents
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Description
本発明は、発生臭気が少なく、外部からの酸素ガスと水蒸気に対するバリア性及び内容物収容空間内の酸素を吸収することによって内容物の酸素による劣化を抑制し、保香性、ヒートシール性とのバランスに優れ、充填包装に適した、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体、および該紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体から作製された、紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料、紙カップ容器用酸素吸収性紙系容器に関する。 The present invention relates to an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers that produces little odor, has barrier properties against oxygen gas and water vapor from the outside, and absorbs oxygen within the content storage space to suppress oxygen-induced deterioration of the contents, has an excellent balance between aroma retention and heat sealability, and is suitable for filling and packaging, as well as an oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers and an oxygen-absorbing paper-based container for paper cup containers made from the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
従来から、食品、医療、化成品、化粧品等の内容物の酸素による品質低下を抑制する包装方法として、酸素バリア性の高い包装材料を用いたり、内容物収容部を窒素ガス等の不活性ガスによってガス置換したり、還元鉄粉などが包装された脱酸素剤を同梱したりしてきた。
しかしながら、これらは性能が不十分であったり、包装コストが上昇したり、廃棄物としてのゴミが増えたり、水分がある環境下でしか性能が発揮できなかったり、誤飲したりする問題点がある。
また、特許文献1には、酸素吸収性を有し、発生臭気の少ない樹脂を用いた包装材料が記載されているが、この樹脂は、極性溶媒に不溶かつ、活性水素基を有さないポリシクロドデセンであり、積層体からなる包装材料への接着剤原料等としては不適である。
さらに、特許文献2には、酸素吸収性を有する原料としてメチルテトラヒドロフタル酸を用いた樹脂からなるラミネート用接着剤が記載されているが、酸素吸収性が低く不安定という欠点を持つ。
特許文献3には、炭素-炭素二重結合を含む置換基を有する飽和五員環と、該飽和五員環間を連結する-CH=CH-基からなる繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂の酸素吸収性樹脂が記載されているが、溶剤への溶解性が劣るために使いづらく、発生臭気が強い等の欠点を持つ。
紙基材を含むガスバリア性の包装材料としては、紙基材(以下、「原紙」とも記載する。)上に、水溶性高分子と無機層状化合物からなるガスバリア層を有するもの(特許文献4、特許文献5)、被覆層上に特定のビニルアルコール系重合体からなるバリア層を有するもの(特許文献5、6)などが開示され、紙基材を含む水蒸気バリア性の包装材料としては、合成樹脂ラテックス、ワックス及び無機微粒子からなる防湿層を有する包装用紙(特許文献7)が開示されている。
しかしながら、紙基材(原紙)にガスバリア性を有する樹脂と水蒸気バリア性を有する樹脂をラミネートや貼合した包装材料は、ラミネート可能な樹脂の種類などに制限があるため、様々な要求品質に対応できないといった問題があった。
一方、紙基材(原紙)にガスバリア性を有する樹脂、水蒸気バリア性を有する樹脂をコーティングすることによってガスバリア性と水蒸気バリア性とを付与した包装材料は、使用できる樹脂の種類などの制限が少ないため、様々な要求品質への対応は可能になる。しかしながら、ガスバリア性、水蒸気バリア性の両方を付与した包装材料、例えば、特許文献4あるいは特許文献5のガスバリア性を有する包装材料の上に、特許文献7の防湿層を設けた場合、良好な水蒸気バリア性は得られるもののガスバリア性が得られなくなる問題があった。また、特許文献7の水蒸気バリア層を有する防湿紙の上に、特許文献4あるいは特許文献5のガスバリア層を設けた場合においても、十分なガスバリア性と水蒸気バリア性の両立を得ることができなかった。
Conventional packaging methods for preventing the deterioration of the quality of food, medical products, chemical products, cosmetics, etc. due to oxygen include using packaging materials with high oxygen barrier properties, replacing the gas in the content storage area with an inert gas such as nitrogen gas, and including an oxygen scavenger packaged with reduced iron powder or the like.
However, these have problems such as insufficient performance, increased packaging costs, increased waste, only functioning in moist environments, and the risk of accidental ingestion.
Furthermore,
Furthermore, Patent Document 2 describes a laminating adhesive made of a resin using methyltetrahydrophthalic acid as a raw material having oxygen absorbing properties, but this adhesive has the drawback of being unstable due to its low oxygen absorbing properties.
Disclosed gas barrier packaging materials containing a paper base material include those having a gas barrier layer made of a water-soluble polymer and an inorganic layered compound on a paper base material (hereinafter also referred to as "base paper") (
However, packaging materials in which a resin with gas barrier properties and a resin with water vapor barrier properties are laminated or pasted onto a paper substrate (base paper) have limitations on the types of resin that can be laminated, and therefore have the problem of being unable to meet various quality requirements.
On the other hand, packaging materials that have been given gas barrier properties and water vapor barrier properties by coating a paper substrate (base paper) with a resin having gas barrier properties and a resin having water vapor barrier properties have fewer restrictions on the types of resins that can be used, making it possible to meet various quality requirements. However, when a moisture-proof layer of
本発明の課題は、発生臭気が少なく、酸素ガスと水蒸気に対するバリア性に優れ、紙カップ容器の内容物収容部内の酸素を吸収して酸素濃度を下げて、内容物の酸素と湿気による劣化を抑制し、ヒートシール性、低臭気性、低酸素濃度化、低湿度化、保香性、充填包装性のバランスに優れた、紙カップ容器用紙系積層体、および該紙カップ容器用紙系積層体を用いて作製した、紙カップ容器用紙系包装材料、紙カップ容器を提供することである。 The object of the present invention is to provide a paper-based laminate for a paper cup container that generates little odor, has excellent barrier properties against oxygen gas and water vapor, absorbs oxygen in the content storage section of the paper cup container to reduce the oxygen concentration, suppresses deterioration of the contents due to oxygen and moisture, and has an excellent balance of heat sealability, low odor, low oxygen concentration, low humidity, aroma retention, and filling and packaging properties, and to provide a paper-based packaging material for a paper cup container and a paper cup container made using the paper-based laminate for the paper cup container.
本発明者らは、上記課題を解決すべく、少なくとも、紙基材層と、酸素バリア層と、酸素吸収性接着剤層と、シーラント層とを含む、紙カップ容器用紙系積層体が、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の点を特徴とする。
1.少なくとも、紙基材層と、酸素バリア層と、酸素吸収性接着剤層と、シーラント層Bとを含む、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体であって、
該酸素吸収性接着剤層は、酸素バリア層とシーラント層との間に積層されており、
該紙基材層は、坪量が100g/m2以上、400g/m2以下の原紙からなる紙基材を含み、
酸素バリア層は、金属箔および/または無機蒸着層付き樹脂フィルムを含み、
該酸素吸収性接着剤層は、酸素吸収性接着剤組成物から形成された層であり、
該酸素吸収性接着剤組成物は、少なくとも、酸素吸収性化合物と、酸化促進触媒とを含有し、
該酸素吸収性化合物は、1個または2個以上の不飽和五員環を有し、
該不飽和五員環を構成する5つの炭素原子間の何れかの結合は、炭素-炭素二重結合であり、
該不飽和五員環には、1価および/または2価以上の電子供与性の有機基1が結合し、
該不飽和五員環が1個の場合には、該五員環または該有機基1は、活性水素を有する官能基、または活性水素を有する官能基の活性水素が1価の有機基2に置換された基を有し、
該不飽和五員環が2個以上の場合には、該不飽和五員環同士は、各々の該五員環または該有機基1上の活性水素基の活性水素を置換する2価以上の有機基2を介して結合している、
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
2.前記不飽和五員環の構造、または前記不飽和五員環と有機基1とからなる構造が、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれる1種または2種以上に由来するものである、
上記1に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
3.前記有機基2が、イソシアネート系化合物、または、イソシアネート系化合物および水酸基含有化合物に由来する構造部を含む、
上記1または2に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
4.前記イソシアネート系化合物が、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれる1種または2種以上である、
上記3に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
5.前記水酸基含有化合物が、多価アルコール類、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオール、フェノキシ樹脂、およびこれらのウレタン鎖伸長ポリオールからなる群から選ばれる1種または2種以上である、
上記3または4に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
6.前記有機基2が、架橋性官能基を有していない、
上記1~5の何れかに記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
7.前記有機基2が、1個または2個以上の架橋性官能基を有し、
該架橋性官能基が、水酸基および/またはイソシアネート基である、
上記1~5の何れかに記載の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
8.前記酸素吸収性化合物が、下記式(1)~(4)で示される化合物からなる群から選ばれる1種または2種以上を含有する、
上記1~5の何れかに記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
9.前記酸素吸収性化合物が、下記式(5)で示される化合物を含有する、
上記1~5の何れかに記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
10.前記酸化促進触媒が、過酸化物、または遷移金属からなるカチオンを含む化合物である、
上記1~9の何れかに記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
11.前記の遷移金属からなるカチオンを含む化合物が、遷移金属からなるカチオンまたは錯体を放出可能な遷移金属化合物と、脂肪酸からなるアニオンまたは配位子とからなる金属石鹸である、
上記1~10の何れかに記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
12.前記酸素吸収性接着剤組成物が、変性剤をさらに含有し、
該変性剤は、イソシアネート系化合物、および/または水酸基含有化合物を含有する、上記1~11の何れかに記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
13.前記イソシアネート系化合物が、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれる1種または2種以上である、
上記12に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
14.前記水酸基含有化合物が、ポリエステルポリオール、ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオール、ポリアルキレンエーテルジオール、およびこれらのウレタン鎖伸長ポリオール、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、セルロースアセテート系樹脂、スチレン-マレイン酸エステル系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂からなる群から選ばれる1種または2種以上を含む、
上記12または13に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
15.上記1~14の何れかに記載の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を用いて作製された、紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料。
16.上記15に記載の紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料を用いて作製された酸素吸収性紙カップ容器であって、
前記酸素バリア層は、前記酸素吸収性接着剤層よりも外側に位置する層である、
酸素吸収性紙カップ容器。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors discovered that a paper-based laminate for a paper cup container, which includes at least a paper base layer, an oxygen barrier layer, an oxygen-absorbing adhesive layer, and a sealant layer, can solve the above-mentioned problems.
That is, the present invention is characterized in the following points.
1. An oxygen-absorbing paper-based laminate for a paper cup container, comprising at least a paper base layer, an oxygen barrier layer, an oxygen-absorbing adhesive layer, and a sealant layer B,
the oxygen absorbing adhesive layer is laminated between an oxygen barrier layer and a sealant layer;
The paper base layer includes a paper base made of base paper having a basis weight of 100 g/ m2 or more and 400 g/ m2 or less,
the oxygen barrier layer includes a metal foil and/or a resin film with an inorganic vapor deposition layer;
The oxygen-absorbing adhesive layer is a layer formed from an oxygen-absorbing adhesive composition,
The oxygen-absorbing adhesive composition contains at least an oxygen-absorbing compound and an oxidation-promoting catalyst,
The oxygen absorbing compound has one or more unsaturated five-membered rings,
any bond between the five carbon atoms constituting the unsaturated five-membered ring is a carbon-carbon double bond;
A monovalent and/or divalent or higher electron-donating
When the number of the unsaturated five-membered ring is one, the five-membered ring or the
When the number of the unsaturated five-membered rings is two or more, the unsaturated five-membered rings are bonded to each other via a divalent or higher organic group 2 which substitutes an active hydrogen of an active hydrogen group on each of the five-membered rings or the
Oxygen absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
2. The structure of the unsaturated five-membered ring, or the structure consisting of the unsaturated five-membered ring and
2. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to 1 above.
3. The organic group 2 includes a structural portion derived from an isocyanate compound, or an isocyanate compound and a hydroxyl group-containing compound.
3. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to 1 or 2 above.
4. The isocyanate compound is one or more selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and derivatives thereof;
4. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to 3 above.
5. The hydroxyl group-containing compound is one or more selected from the group consisting of polyhydric alcohols, polyolefin polyols, polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, poly(meth)acrylic acid ester polyols, phenoxy resins, and urethane chain-extended polyols thereof;
5. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to 3 or 4 above.
6. The organic group 2 does not have a crosslinkable functional group.
6. An oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 5 above.
7. The organic group 2 has one or more crosslinkable functional groups,
the crosslinkable functional group is a hydroxyl group and/or an isocyanate group;
6. An oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 5 above.
8. The oxygen-absorbing compound contains one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (1) to (4):
6. An oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 5 above.
9. The oxygen-absorbing compound contains a compound represented by the following formula (5):
6. An oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 5 above.
10. The oxidation-promoting catalyst is a peroxide or a compound containing a cation consisting of a transition metal.
10. An oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 9 above.
11. The compound containing a cation made of a transition metal is a metal soap made of a transition metal compound capable of releasing a cation or complex made of a transition metal and an anion or ligand made of a fatty acid.
11. An oxygen-absorbing paper laminate for a paper cup container according to any one of 1 to 10 above.
12. The oxygen absorbing adhesive composition further contains a modifier,
12. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 11 above, wherein the modifying agent contains an isocyanate compound and/or a hydroxyl group-containing compound.
13. The isocyanate compound is one or more selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and derivatives thereof.
13. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to claim 12.
14. The hydroxyl group-containing compound includes one or more selected from the group consisting of polyester polyols, poly(meth)acrylic acid ester polyols, polyalkylene ether diols, and urethane chain-extended polyols thereof, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, cellulose acetate-based resins, styrene-maleic acid ester-based copolymers, polyamide-based resins, and polyimide-based resins.
14. An oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to 12 or 13 above.
15. An oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers, produced using the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers according to any one of 1 to 14 above.
16. An oxygen-absorbing paper cup container produced using the oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers described in 15 above,
The oxygen barrier layer is a layer located outside the oxygen absorbing adhesive layer.
Oxygen absorbing paper cup container.
本発明によれば、発生臭気が少なく、酸素ガスと水蒸気に対するバリア性に優れ、包まれた空間内の酸素を吸収して酸素濃度を下げて、内容物の酸素と湿気による劣化を抑制し、ヒートシール性、低臭気性、低酸素濃度化、低湿度化、保香性、充填包装性のバランスに優れた、紙カップ容器用紙系積層体、および該紙カップ容器用紙系積層体を用いて作製した、紙カップ容器用紙系包装材料、紙カップ容器用を得ることができる。
そして、本発明の積層体から作製される包装材料は、特に軟包装用途に適し、包装工程の短縮やコストの削減、包装体の軽量化を達成し、包装体は、従来同梱されていた脱酸素剤の同梱を必要としないことから、該脱酸素剤の誤飲事故を無くし、該脱酸素剤からなる
ゴミの低減を達成することができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a paper-based laminate for a paper cup container which generates little odor, has excellent barrier properties against oxygen gas and water vapor, absorbs oxygen in the enclosed space to reduce the oxygen concentration, suppresses deterioration of the contents due to oxygen and moisture, and has an excellent balance of heat sealing properties, low odor properties, low oxygen concentration, low humidity, aroma retention, and filling and packaging properties, as well as a paper-based packaging material for a paper cup container, made using the paper-based laminate for a paper cup container.
Furthermore, packaging materials made from the laminate of the present invention are particularly suitable for flexible packaging applications, shortening the packaging process, reducing costs, and making the package lighter. Since the package does not require the inclusion of an oxygen absorber as was previously included, this eliminates the risk of the oxygen absorber being accidentally ingested and reduces the amount of waste consisting of the oxygen absorber.
本発明について以下に更に詳しく説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に特定されない。
なお、本発明においては、フィルムとシートは同義であるとする。
The present invention will be described in more detail below. The following description of the constituent elements is an example of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these contents as long as it does not exceed the gist of the present invention.
In the present invention, the terms film and sheet have the same meaning.
<紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体>
本発明の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体は、紙カップ容器に用いられる積層体であり、少なくとも、紙基材層と、酸素バリア層と、酸素吸収性接着剤層と、シーラント層を含んでいる。
ここで、上記のシーラント層は紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体の片面の表面層であり、該酸素吸収性接着剤層は、酸素バリア層とシーラント層との間に積層されていることが好ましい。
そして、酸素吸収性接着剤層とシーラント層Bとの間に、さらに、補強層を有することが好ましい。
また、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体は、上記シーラント層の反対面の表面にも、シーラント層を含んでていてもよい。
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体(以下、酸素吸収性積層体と略して記載する場合もある。)から作製された紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料(以下、酸素吸収性包装材料と略して記載する場合もある。)が、酸素吸収性紙カップ容器(以下、紙カップ容器と略して記載する場合もある。)を形成する際には、シーラント層が反対面と対向してヒートシールされ、酸素バリア層は、酸素吸収性接着剤層よりも外側に位置する。
酸素バリア層が酸素吸収性接着剤層よりも外側に位置することによって、外部から酸素吸収性紙カップ容器を通過する酸素を低減し、酸素吸収性接着剤層が内容物収容部空間の酸素を吸収して酸素濃度を低減する効率を高めることができる。
<Oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers>
The oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers of the present invention is a laminate used for paper cup containers, and includes at least a paper base layer, an oxygen barrier layer, an oxygen-absorbing adhesive layer, and a sealant layer.
Here, it is preferable that the above-mentioned sealant layer is a surface layer on one side of the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers, and that the oxygen-absorbing adhesive layer is laminated between the oxygen barrier layer and the sealant layer.
It is preferable that a reinforcing layer be further provided between the oxygen absorbing adhesive layer and the sealant layer B.
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers may also include a sealant layer on the surface opposite to the sealant layer.
When an oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers (hereinafter sometimes abbreviated as oxygen-absorbing packaging material) made from an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers (hereinafter sometimes abbreviated as oxygen-absorbing laminate) is formed into an oxygen-absorbing paper cup container (hereinafter sometimes abbreviated as paper cup container), the sealant layer is heat-sealed facing the opposite surface, and the oxygen barrier layer is positioned outside the oxygen-absorbing adhesive layer.
By positioning the oxygen barrier layer outside the oxygen-absorbing adhesive layer, the amount of oxygen passing through the oxygen-absorbing paper cup container from the outside is reduced, and the efficiency with which the oxygen-absorbing adhesive layer absorbs oxygen in the content storage space and reduces the oxygen concentration is increased.
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体は、必要に応じて、他の種々の機能を有する層を含むことができる。
例えば、他の基材層や印刷層を有することができ、耐変形性、耐落下衝撃性、耐ピンホール性、耐熱性、密封性、品質保全性、作業性、衛生性、その他等の種々の条件を充足する為の補強層を含むことができる。
また、酸素ガスバリア性を高めたり、水蒸気等に対するバリア性や充填包装する内容物の保香性を付与したり、内容物に変味や異臭等を生じないようにする為の機能層を有する
こともできる。
またさらに、上記の各層間、または各層内において、層間接着性を向上する為の接着樹脂層を含むことができる。
The oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers may contain layers having various other functions as required.
For example, it may have other base material layers or printed layers, and may include reinforcing layers to satisfy various conditions such as deformation resistance, drop impact resistance, pinhole resistance, heat resistance, sealability, quality maintenance, workability, hygiene, and the like.
In addition, the packaging material may have a functional layer for improving the oxygen gas barrier property, imparting barrier properties against water vapor and the like, imparting aroma retention to the contents to be filled and packaged, and preventing the contents from having an unpleasant taste or odor.
Furthermore, between or within each of the above layers, an adhesive resin layer may be included to improve interlayer adhesion.
[内容物]
上記において、内容物は例えば、スープ、ヨーグルト等の乳製品、スナック菓子、カップラーメン、チャーハン等の冷凍食品、その他等を挙げることができる。
[Contents]
In the above, the contents can include, for example, soup, dairy products such as yogurt, snacks, cup ramen, frozen foods such as fried rice, and others.
<紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を構成する各層について>
≪酸素バリア層≫
酸素バリア層は、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体からなる包装材料を用いて紙カップ容器を作製した際に、紙カップ容器外部から紙カップ容器内部の内容物収容部への酸素の透過を抑制する層である。
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体がヒートシールされて紙カップ容器を作製した際に、酸素バリア層が酸素吸収性接着剤層よりも外側に位置していることによって、紙カップ容器外部からの酸素の浸透を抑制し、酸素吸収性接着剤層が紙カップ容器の内容物収納部空間の酸素を吸収して酸素濃度を低下する効果を高めることができる。
酸素バリア層には、様々な酸素バリア性素材を用いることができる。また、酸素に対してのみならず、水蒸気等に対するガスバリア性、太陽光等に対する遮光性、内容物に対する保香性等を有する酸素バリア性素材であってもよい。また、水蒸気等に対するガスバリア性、太陽光等に対する遮光性、内容物に対する保香性等を有するバリア性素材を併用してもよい。
<Each layer constituting the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers>
<Oxygen barrier layer>
The oxygen barrier layer is a layer that suppresses the transmission of oxygen from the outside of the paper cup container to the contents storage section inside the paper cup container when the paper cup container is manufactured using a packaging material consisting of an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
When the oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers is heat-sealed to produce a paper cup container, the oxygen barrier layer is positioned outside the oxygen-absorbing adhesive layer, which suppresses the penetration of oxygen from outside the paper cup container and enhances the effect of the oxygen-absorbing adhesive layer absorbing oxygen in the content storage space of the paper cup container to reduce the oxygen concentration.
The oxygen barrier layer can be made of various oxygen barrier materials. In addition, the oxygen barrier layer may be made of an oxygen barrier material that has gas barrier properties not only against oxygen but also against water vapor, light blocking properties against sunlight, aroma retention properties for the contents, etc. In addition, a barrier material that has gas barrier properties against water vapor, light blocking properties against sunlight, aroma retention properties for the contents, etc. may be used in combination.
上記の酸素バリア性素材としては、具体的には、例えば、金属箔、無機蒸着層付き樹脂フィルム、酸素バリア性樹脂からなる樹脂コーティング膜または樹脂フィルム、からなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。無機蒸着層の無機化合物としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が挙げられる。
上記の中でも、特に、金属蒸着層付き樹脂フィルム、金属酸化物蒸着層付き樹脂フィルム、バリア性樹脂からなる樹脂コーティング膜または樹脂フィルムのいずれかであることが、酸素ガス、水蒸気、遮光性、保香性等のバリア性に優れ、容器の廃棄面において環境にやさしいという利点を有するため好ましい。
Specifically, the oxygen barrier material may be one or more selected from the group consisting of metal foil, a resin film with an inorganic vapor deposition layer, and a resin coating film or film made of an oxygen barrier resin. Examples of the inorganic compound in the inorganic vapor deposition layer include metals, metal oxides, metal nitrides, and metal carbides.
Among the above, resin films with a metal vapor deposition layer, resin films with a metal oxide vapor deposition layer, and resin coating films or resin films made of barrier resins are particularly preferred, as they have excellent barrier properties against oxygen gas, water vapor, light blocking, aroma retention, etc., and are environmentally friendly in terms of disposal of the containers.
[金属箔]
金属箔の具体例としては、アルミニウム箔が挙げられる。アルミニウム箔の厚さは、4μm~40μmが好ましく、4μm以上、12μm以下がより好ましく、5μm以上、9μm以下がさらに好ましい。
[Metal foil]
A specific example of the metal foil is aluminum foil, which has a thickness of preferably 4 μm to 40 μm, more preferably 4 μm to 12 μm, and even more preferably 5 μm to 9 μm.
[無機蒸着層付き樹脂フィルム]
無機蒸着層を構成する無機化合物の具体例としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が好ましい。
上記の無機化合物を構成する金属元素の具体例としては、例えば、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)、亜鉛(Zn)、バナジウム(V)、バリウム(Ba)、クロム(Cr)等が挙げられる。
[Resin film with inorganic vapor deposition layer]
Specific examples of inorganic compounds constituting the inorganic vapor deposition layer include metals, metal oxides, metal nitrides, and metal carbides.
Specific examples of metal elements constituting the above inorganic compounds include aluminum (Al), silicon (Si), magnesium (Mg), calcium (Ca), potassium (K), tin (Sn), sodium (Na), boron (B), titanium (Ti), lead (Pb), zirconium (Zr), yttrium (Y), zinc (Zn), vanadium (V), barium (Ba), and chromium (Cr).
無機化合物の具体例としては、上記の金属元素からなる金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が好ましく、またこれら以外に、酸化インジウム錫(ITO)、化学気相成長法等で作製されたSiOxCy膜などの複合的な無機化合物等も挙げられる。
さらに具体的な無機化合物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化珪素、炭化
珪素等が挙げられる。これらの中でも、酸化ケイ素、酸化アルミニウムが好ましい。
Specific examples of the inorganic compound include metals, metal oxides, metal nitrides, metal carbides, and the like made of the above-mentioned metal elements, and also include composite inorganic compounds such as indium tin oxide (ITO) and SiO x C y films prepared by chemical vapor deposition or the like.
More specific examples of the inorganic compound include silicon oxide, aluminum oxide, silicon nitride, silicon carbide, etc. Among these, silicon oxide and aluminum oxide are preferred.
無機化合物の平均組成の表記は、例えば、SiOx、AlOx、SiOxCy等のようにMOx、MOxCy(ただし、式中、Mは金属元素を表し、x、yの値は、金属元素によってそれぞれ範囲がことなる。)で表される。金属酸化物の場合、xの値の範囲は、ケイ素は、0~2、アルミニウムは、0~1.5、マグネシウムは、0~1、カルシウムは、0~1、カリウムは、0~0.5、スズは、0~2、ナトリウムは、0~0.5、ホウ素は、0~1、5、チタンは、0~2、鉛は、0~1、ジルコニウムは0~2、イットリウムは、0~1.5の範囲の値をとることができる。
上記のMOXにおいて、x=0の場合は金属であり、透明ではなく、また、xの範囲の上限は、完全に酸化した場合の値である。
酸化ケイ素はxが1.0~2.0、酸化アルミニウムはxが0.5~1.5の範囲の値のものを使用することができる。
酸素バリア層は、これらのバリア性素材材料の1種で形成されていてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、1層で構成されていてもよく、同一または異なる組成の多層によって構成されていてもよく、多層の場合には隣接して積層されていなくてもよい。
The average composition of inorganic compounds is expressed as MOx , MOxCy (wherein M represents a metal element, and the values of x and y vary depending on the metal element), such as SiOx , AlOx , SiOxCy , etc. In the case of metal oxides, the value of x can range from 0 to 2 for silicon, 0 to 1.5 for aluminum, 0 to 1 for magnesium, 0 to 1 for calcium, 0 to 0.5 for potassium, 0 to 2 for tin, 0 to 0.5 for sodium, 0 to 1.5 for boron, 0 to 2 for titanium, 0 to 1 for lead, 0 to 2 for zirconium, and 0 to 1.5 for yttrium.
In the above MO x , when x=0, the material is metallic and not transparent, and the upper limit of the range of x is the value when the material is completely oxidized.
Silicon oxide having an x value in the range of 1.0 to 2.0, and aluminum oxide having an x value in the range of 0.5 to 1.5 can be used.
The oxygen barrier layer may be formed of one of these barrier materials, or may be a combination of two or more of them, or may be a mixture of two or more of them. It may be composed of one layer or multiple layers of the same or different compositions, and in the case of multiple layers, they do not have to be laminated adjacent to each other.
上記の無機蒸着層を支持する樹脂フィルムとしては、これに無機蒸着層を設けることから、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有し、特に強度を有して強靭であり、かつ、耐熱性を有する樹脂のフィルムを使用することができる。 The resin film that supports the inorganic vapor deposition layer can be a resin film that has excellent mechanical, physical, chemical, and other properties, and is particularly strong and tough, as well as heat resistant, since the inorganic vapor deposition layer is provided on the resin film.
具体的には、本発明において、上記の無機蒸着層を支持する樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂フィルム、各種ナイロン等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリブデン樹脂フィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニリデンフィルム、アセタール系樹脂フィルム、フッ素系樹脂、その他等を使用することができる。
なお、本発明においては、ヒートシールや接着剤による接着が可能な、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、エチレン-ビニルアルコール共重合体、無延伸ポリプロピレン(CPP)、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等からなる樹脂フィルムであることが好ましい。
Specifically, in the present invention, examples of the resin film supporting the inorganic vapor deposition layer include polyester-based resin films such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT), polyamide-based resin films such as various nylons, polyethylene-based resins, polypropylene-based resins, cyclic polyolefin resins, polystyrene-based resins, acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS resins), polyolefin films such as polybutene resin films, polyvinyl chloride-based resins, polycarbonate-based resins, polyimide-based resins, polyamideimide-based resins, polyarylphthalate resins, silicone-based resins, polysulfone-based resins, polyphenylene sulfide-based resins, polyethersulfone-based resins, polyurethane-based resins, cellulose-based resins, poly(meth)acrylic resins, polyvinylidene chloride films, acetal-based resin films, fluorine-based resins, and others.
In the present invention, it is preferable to use a resin film that can be heat sealed or bonded with an adhesive and is made of biaxially oriented polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, ethylene-vinyl alcohol copolymer, non-oriented polypropylene (CPP), low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, or the like.
無機蒸着層を形成する方法としては、上記のような無機化合物を原料として、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法クラスターイオンビーム法等の物理気相成長法(PhysicalVaporDeposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(ChemicalVaporDeposition法、CVD法)等を利用して、樹脂フィルムの上に無機蒸着層を形成することができる。 The inorganic vapor deposition layer can be formed on the resin film using the inorganic compounds as raw materials, for example, physical vapor deposition methods (Physical Vapor Deposition, PVD methods) such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, cluster ion beam methods, etc., or chemical vapor deposition methods (Chemical Vapor Deposition, CVD methods) such as plasma chemical vapor deposition, thermal chemical vapor deposition, photochemical vapor deposition, etc.
更に、具体的に説明すると、上記のPVD法では、例えば、巻き取り式蒸着機を使用し、真空チャンバーの中で、巻き出しロールから出た樹脂フィルムを蒸着チャンバーの中に入れ、ここで、るつぼで熱せられた蒸着源を蒸発させ、更に、必要ならば、酸素吹き出し口より酸素等を噴出させながら、冷却したコーティングドラム上の樹脂フィルムの上に、マスクを介して無機蒸着層を形成し、次いで無機蒸着層が形成された樹脂フィルムを巻き
取りロールに巻き取ることによって、本発明にかかる無機蒸着層付き樹脂フィルムを製造することができる。
More specifically, in the above-mentioned PVD method, for example, a take-up type deposition machine is used, and a resin film coming off a winding roll in a vacuum chamber is placed into a deposition chamber, where a deposition source heated in a crucible is evaporated, and further, if necessary, an inorganic deposition layer is formed on the resin film on a cooled coating drum through a mask while oxygen or the like is sprayed from an oxygen outlet, and then the resin film with the inorganic deposition layer formed thereon is wound up onto a take-up roll, thereby producing a resin film with an inorganic deposition layer according to the present invention.
一方、上記のCVD法では、蒸着チャンバー内に配置された巻き出しロールから繰り出した樹脂フィルム面に、蒸着チャンバー内の冷却、電極ドラム周面上において、蒸着原料揮発供給装置から供給される例えばモノマーガスとしての有機珪素化合物、酸素ガス、不活性ガス等からなる混合ガスを導入し、プラズマによって酸化珪素の蒸着層が形成された樹脂フィルムを製造することができる。 On the other hand, in the above-mentioned CVD method, a resin film is produced on which a vapor deposition layer of silicon oxide is formed by plasma by introducing a mixed gas of, for example, an organic silicon compound as a monomer gas, oxygen gas, an inert gas, etc., supplied from a vapor deposition raw material volatilization supply device, onto the surface of the resin film unwound from a winding roll arranged in the vapor deposition chamber and onto the peripheral surface of the electrode drum.
上記において、無機蒸着層の厚さは、十分な酸素バリア性を得るためには、30Å~3000Åが好ましく、40Å~2500Åがより好ましく、50Å~2000Åがさらに好ましい。
更に詳しくは、上記のPVD法においては、酸化アルミニウムからなる無機蒸着層の厚さは、30Å~1000Åが好ましく、50Å~500Å位がより好ましい。
また、上記のCVD法においては、酸化珪素からなる無機蒸着層の厚さは、30Å~3000Åが好ましく、100Å~300Åがより好ましい。
なお、上記において、総じて、金属酸化物、無機物からなる無機蒸着層の場合は、無機蒸着層の厚さが上記範囲を超えると、無機蒸着層にクラック等が入りやすくなり、それによりバリア性が低下するという危険性があると共に、材料コストが高くなるという問題点であるので好ましくない。また、上記範囲未満であると、酸素バリア性を奏することが困難になり易いことから好ましくない。
In the above, the thickness of the inorganic vapor deposition layer is preferably 30 Å to 3000 Å, more preferably 40 Å to 2500 Å, and even more preferably 50 Å to 2000 Å, in order to obtain sufficient oxygen barrier properties.
More specifically, in the above PVD method, the thickness of the inorganic vapor deposition layer made of aluminum oxide is preferably 30 Å to 1000 Å, and more preferably about 50 Å to 500 Å.
In the above CVD method, the thickness of the inorganic vapor deposition layer made of silicon oxide is preferably 30 Å to 3000 Å, and more preferably 100 Å to 300 Å.
In the above, in the case of an inorganic vapor deposition layer made of a metal oxide or an inorganic substance, if the thickness of the inorganic vapor deposition layer exceeds the above range, cracks or the like are likely to occur in the inorganic vapor deposition layer, which may result in a risk of a decrease in barrier properties and a problem of increased material costs, which is undesirable. Also, if the thickness is less than the above range, it is undesirable because it is likely to be difficult to achieve oxygen barrier properties.
また、蒸着層の上に、ガスバリア性塗布膜層が設けられていてもよい。ガスバリア性塗布膜層の例としては、塗布されたガスバリア性組成物がゾルゲル法による重縮合して形成された層が挙げられる。
ガスバリア性組成物としては、例えば、一般式R1
nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1~8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される1種または2種以上の化合物と、ポリビニルアルコ-ル系樹脂および/またはエチレン・ビニルアルコ-ル共重合体、ゾルゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤とを含有したものが挙げられる。
A gas barrier coating film layer may be provided on the deposition layer. An example of the gas barrier coating film layer is a layer formed by polycondensation of a coated gas barrier composition by a sol-gel method.
Examples of gas barrier compositions include those containing one or more compounds represented by the general formula R1nM ( OR2 ) m (wherein, R1 and R2 represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n+m represents the atomic valence of M), a polyvinyl alcohol resin and/or an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a sol-gel catalyst, an acid, water, and an organic solvent.
また、無機蒸着層付き樹脂フィルムは、温度40℃および湿度100%RHの環境下でJIS K7129法に準拠して測定した水蒸気透過度が、好ましくは3.0g/m2・day以下であり、より好ましくは2.0g/m2・day以下であり、さらに好ましくは1.5g/m2・day以下である。水蒸気透過度が上記数値範囲を満たせば、包装体外部から包装体内部の内容物収容部への水蒸気の侵入を十分に抑えることができる。
また、無機蒸着層付き樹脂フィルムは、温度23℃および湿度90%RHの環境下でJIS K7126法に準拠して測定した酸度透過度が、好ましくは1 .0cc/m2・atm・day以下であり、より好ましくは0.5cc/m2・atm・day以下であり、さらに好ましくは0.3cc/m2・atm・day以下である。酸素透過度が上記数値範囲を満たせば、包装体外部から包装体内部の内容物収容部への酸素の侵入を十分に抑えることができる。
The resin film with an inorganic vapor deposition layer has a water vapor permeability measured in accordance with JIS K7129 at a temperature of 40° C. and a humidity of 100% RH of preferably 3.0 g/ m2 ·day or less, more preferably 2.0 g/ m2 ·day or less, and even more preferably 1.5 g/ m2 ·day or less. If the water vapor permeability falls within the above range, the intrusion of water vapor from the outside of the package into the content-accommodating portion inside the package can be sufficiently suppressed.
The resin film with an inorganic vapor deposition layer has an acid permeability measured in accordance with JIS K7126 under an environment of 23°C and 90% RH of preferably 1.0 cc/ m2 ·atm·day or less, more preferably 0.5 cc/ m2 ·atm·day or less, and even more preferably 0.3 cc/ m2 ·atm·day or less. If the oxygen permeability falls within the above range, the intrusion of oxygen from the outside of the package into the content storage section inside the package can be sufficiently suppressed.
上記の無機蒸着層の形成時には、SiOxプラズマ等の前処理により、蒸着対象の樹脂フィルムの表面を清浄化して、その表面に極性基やフリーラジカル等を発生させることによって、無機蒸着層と樹脂フィルムとの密接着性を高くすることができる。
さらに、少なくとも2室以上の製膜室からなるプラズマ化学気相成長装置を使用して無機蒸着層を連続的に2層以上を積層させる場合、それぞれの層が高いガスバリア性を有するように蒸着することができることから、単層のそれよりも更に高いガスバリア性を得る
ことができ、更に、大気に開放せず連続的に蒸着することにより、クラックの発生原因となる異物、塵埃等が無機蒸着層間に混入することを防止することができ、かつ、そのガスバリア性が向上する。
更にまた、各蒸着層の組成を異なるものとすれば、無機蒸着層間が異なる不連続層であることから、酸素ガス、水蒸気等の透過をより効率的に抑制することができる。
When forming the above-mentioned inorganic vapor deposition layer, the surface of the resin film to be vapor-deposited can be cleaned by pretreatment with SiOx plasma or the like, and polar groups, free radicals, etc. can be generated on the surface, thereby increasing the tight adhesion between the inorganic vapor deposition layer and the resin film.
Furthermore, when two or more inorganic vapor deposition layers are continuously laminated using a plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus consisting of at least two deposition chambers, each layer can be deposited so as to have high gas barrier properties, thereby making it possible to obtain gas barrier properties that are even higher than those of a single layer. Furthermore, by continuously depositing the layers without exposing them to the atmosphere, it is possible to prevent foreign matter, dust, etc., which may cause cracks, from being mixed between the inorganic vapor deposition layers, and the gas barrier properties are improved.
Furthermore, if the compositions of the vapor-deposited layers are different, the inorganic vapor-deposited layers are different discontinuous layers, so that the permeation of oxygen gas, water vapor, etc. can be more efficiently suppressed.
酸素バリア層を無機蒸着層付き樹脂フィルムで形成する場合には、接着樹脂層を介して、無機蒸着層面を基材層に対向させて接着して積層することができる。
そして、無機蒸着層付き樹脂フィルムを積層する際には、必要に応じて、他層との接着強度を強固にするために、無機蒸着層付き樹脂フィルムの表面に、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電処理、サンドブラスト処理等のなどの物理的な表面処理や、化学薬品を用いた酸化処理などの化学的な表面処理を予め施して表面処理層を形成しておくこともできる。
When the oxygen barrier layer is formed of a resin film with an inorganic vapor deposition layer, the layer can be laminated by bonding the inorganic vapor deposition layer surface to the base layer via an adhesive resin layer so as to face the base layer.
When laminating a resin film with an inorganic vapor deposition layer, if necessary, in order to strengthen the adhesive strength with other layers, the surface of the resin film with an inorganic vapor deposition layer may be subjected in advance to a physical surface treatment such as corona discharge treatment, ozone treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, sandblasting treatment, etc., or a chemical surface treatment such as oxidation treatment using chemicals, to form a surface treatment layer.
[酸素バリア性樹脂からなる樹脂コート膜または樹脂フィルム]
酸素バリア性樹脂からなる酸素バリア性樹脂コーティング膜または酸素バリア性樹脂フィルムも、酸素バリア性材として用いることができ、同時に水蒸気等へのガスバリア性や保香性等を発揮することもできる。
酸素バリア性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂(PVDC)、ポリエステル系樹脂(特に変性PET)、ポリアミド系樹脂(特にナイロンMXD6等の芳香族ポリアミド)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニルがおよそ79wt%~92wt%)を完全ケン化したエチレン含有率25モル%~50モル%のエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ(メタ)アクリロニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、その他等のガスバリア性に富む樹脂を使用することができる。
酸素バリア性樹脂からなる樹脂フィルムに用いられる樹脂フィルムには、無機蒸着層の支持フィルムを構成する樹脂フィルムを用いることができる。
酸素バリア性樹脂からなる樹脂コート膜の厚さは、任意であるが、0.5μm~300μmが好ましく、1μm~100μmがより好ましい。
酸素バリア性樹脂からなる樹脂フィルムの厚さは、任意であるが、0.5μm~300μmが好ましく、1μm~100μmがより好ましい。
[Resin Coating Film or Resin Film Made of Oxygen Barrier Resin]
An oxygen barrier resin coating film or an oxygen barrier resin film made of an oxygen barrier resin can also be used as an oxygen barrier material, and can simultaneously exhibit gas barrier properties against water vapor and the like, aroma retention, and the like.
Examples of the oxygen barrier resin that can be used include polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins (PVDC), polyester resins (particularly modified PET), polyamide resins (particularly aromatic polyamides such as nylon MXD6), ethylene-vinyl alcohol copolymers (EVOH) having an ethylene content of 25 mol % to 50 mol % obtained by fully saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate is approximately 79 wt % to 92 wt %), polyvinyl alcohol resins, poly(meth)acrylic resins, poly(meth)acrylonitrile resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, and other resins with excellent gas barrier properties.
The resin film used for the resin film made of oxygen barrier resin can be a resin film constituting a support film for an inorganic vapor deposition layer.
The thickness of the resin coating film made of the oxygen barrier resin is not limited, but is preferably 0.5 μm to 300 μm, and more preferably 1 μm to 100 μm.
The thickness of the resin film made of the oxygen barrier resin is not limited, but is preferably 0.5 μm to 300 μm, and more preferably 1 μm to 100 μm.
酸素バリア性樹脂からなる樹脂コート膜の形成方法には特に限定は無く、例えば、ロールコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ディッピング法、刷毛法、バーコート法、アプリケータ法等の従来公知の手段により、1回あるいは複数回塗布して、該樹脂コート膜を形成することができる。
酸素バリア性樹脂からなる樹脂フィルムの形成方法には特に制限は無く、例えば、Tダイ(共)押し出し法等によって形成された樹脂フィルムであってもよい。
そして、酸素バリア性樹脂からなる樹脂コート膜または樹脂フィルムを積層する際には、接着樹脂層を介して、積層することができ、必要に応じて、他層との接着強度を強固にするために、酸素バリア性樹脂からなる樹脂コート膜または樹脂フィルムの表面に、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電処理、サンドブラスト処理等のなどの物理的な表面処理や、化学薬品を用いた酸化処理などの化学的な表面処理を予め施して表面処理層を形成しておくこともできる。
The method for forming a resin coating film made of an oxygen barrier resin is not particularly limited, and the resin coating film can be formed by applying the resin once or a plurality of times using a conventionally known means, such as roll coating, spray coating, spin coating, dipping, brush coating, bar coating, or applicator coating.
There is no particular limitation on the method for forming the resin film made of the oxygen barrier resin, and for example, the resin film may be formed by a T-die (co)extrusion method or the like.
When laminating a resin coat film or resin film made of an oxygen barrier resin, it can be laminated via an adhesive resin layer, and if necessary, in order to strengthen the adhesive strength with other layers, the surface of the resin coat film or resin film made of an oxygen barrier resin can be previously subjected to physical surface treatments such as corona discharge treatment, ozone treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, sandblasting treatment, etc., or chemical surface treatments such as oxidation treatment using chemicals, to form a surface treatment layer.
≪酸素吸収性接着剤層≫
酸素吸収性接着剤層は、酸素吸収性接着剤組成物を用いて形成される層である。
<Oxygen-absorbing adhesive layer>
The oxygen-absorbing adhesive layer is a layer formed using an oxygen-absorbing adhesive composition.
《酸素吸収性接着剤組成物》
本発明の酸素吸収性接着剤組成物は、少なくとも、酸素吸収性化合物と酸化促進触媒とを含有する酸素吸収性接着剤組成物である。
酸素吸収性接着剤組成物は、必要に応じて、さらに、変性剤、希釈溶剤、各種添加物等を含有することができる。
Oxygen-absorbing adhesive composition
The oxygen-absorbing adhesive composition of the present invention is an oxygen-absorbing adhesive composition that contains at least an oxygen-absorbing compound and an oxidation-promoting catalyst.
The oxygen-absorbing adhesive composition may further contain a modifier, a diluting solvent, various additives, and the like, as necessary.
酸素吸収性接着剤組成物は、既存の接着剤組成物に酸素吸収性化合物を添加してもよく、酸素吸収性化合物を樹脂成分として酸素吸収性接着剤組成物を調製してもよい。
ここで、既存の酸素吸収性接着剤組成物は、1液性の酸素吸収性接着剤組成物であってもよく、2液性の酸素吸収性接着剤組成物であってもよい。
酸素吸収性接着剤組成物は、1種または2種以上の酸素吸収性化合物を含有することができる。
酸素吸収性接着剤組成物および/または上記の既存の接着剤組成物は、硬化性であってもよく、非硬化性であってもよい。硬化性の場合は、熱硬化性、光硬化性、電子線硬化性等の何れであってもよい。
酸素吸収性化合物は、既存の接着剤組成物に含有される成分と反応するものであってもよく、反応しないものであってもよい。また、酸素吸収性化合物同士で反応するものであってもよい。
上記の反応の有無や反応の種類に応じて、酸素吸収性化合物として、官能基を有さないもの、(共)重合可能な官能基を有するもの、主剤または硬化剤として反応可能な官能基を有するものの、1種または2種以上を選択して用いることができる。
The oxygen-absorbing adhesive composition may be prepared by adding an oxygen-absorbing compound to an existing adhesive composition, or the oxygen-absorbing adhesive composition may be prepared using an oxygen-absorbing compound as a resin component.
Here, the existing oxygen-absorbing adhesive composition may be a one-liquid oxygen-absorbing adhesive composition or a two-liquid oxygen-absorbing adhesive composition.
The oxygen absorbing adhesive composition can contain one or more oxygen absorbing compounds.
The oxygen absorbing adhesive composition and/or the above-mentioned existing adhesive composition may be curable or non-curable. If it is curable, it may be any of heat curable, photocurable, electron beam curable, etc.
The oxygen absorbing compound may or may not react with components contained in existing adhesive compositions, or may react with other oxygen absorbing compounds.
Depending on the presence or absence of the above reaction and the type of reaction, one or more oxygen-absorbing compounds can be selected and used from among those having no functional group, those having a (co)polymerizable functional group, and those having a functional group capable of reacting as a base agent or a curing agent.
具体的には、例えば、イソシアネート系化合物と水酸基含有化合物とを含有する2液性のウレタン系接着剤組成物に、官能基を有さない酸素吸収性化合物および/または官能基を有する酸素吸収性化合物を添加することができる。この場合には、官能基としては、イソシアネート基および/または水酸基が好ましい。
また例えば、酸素吸収性接着剤組成物の主剤と硬化剤との組み合わせを、イソシアネート系化合物と水酸基を有する酸素吸収性化合物との組み合わせにしたり、水酸基含有化合物とイソシアネート基を有する酸素吸収性化合物との組み合わせにしたり、水酸基を有する酸素吸収性化合物とイソシアネート基を有する酸素吸収性化合物との組み合わせにしたりして、酸素吸収性接着剤組成物を調製することができる。
酸素吸収性接着剤組成物は、ウレタン系酸素吸収性接着剤組成物であることが好ましい。
Specifically, for example, an oxygen absorbing compound without a functional group and/or an oxygen absorbing compound with a functional group can be added to a two-liquid urethane adhesive composition containing an isocyanate compound and a hydroxyl group-containing compound. In this case, the functional group is preferably an isocyanate group and/or a hydroxyl group.
For example, the oxygen-absorbing adhesive composition can be prepared by combining the main component and curing agent with an isocyanate compound and an oxygen-absorbing compound having a hydroxyl group, with a hydroxyl group-containing compound and an oxygen-absorbing compound having an isocyanate group, or with an oxygen-absorbing compound having a hydroxyl group and an oxygen-absorbing compound having an isocyanate group.
The oxygen absorbing adhesive composition is preferably a urethane-based oxygen absorbing adhesive composition.
酸素吸収性接着剤組成物中の固形分の含有量は、特に制限は無いが、20質量%以上、100質量%以下が好ましい。 There are no particular limitations on the solid content of the oxygen-absorbing adhesive composition, but it is preferably 20% by mass or more and 100% by mass or less.
酸素吸収性接着剤組成物中の酸化促進触媒を除く固形分中の、酸素吸収性化合物の含有量は、40質量%以上、100質量%以下が好ましい。上記範囲よりも少ないと、酸素吸収性が不十分になる虞がある。100質量%の場合とは、酸素吸収性化合物が接着剤組成物の樹脂成分として使用可能な場合であり、単独で十分な接着性を有していたり、単独で硬化可能な官能基を有していたり、主剤となる官能基を有する酸素吸収性化合物と硬化剤となる官能基を有する酸素吸収性化合物とを混合して用いる場合である。 The content of the oxygen absorbing compound in the solids excluding the oxidation-promoting catalyst in the oxygen absorbing adhesive composition is preferably 40% by mass or more and 100% by mass or less. If it is less than the above range, there is a risk that the oxygen absorption will be insufficient. When it is 100% by mass, it means that the oxygen absorbing compound can be used as a resin component of the adhesive composition, and it has sufficient adhesiveness on its own, has a functional group that can be cured on its own, or is used in combination with an oxygen absorbing compound having a functional group that serves as a main agent and an oxygen absorbing compound having a functional group that serves as a curing agent.
酸素吸収性接着剤組成物中の酸化促進触媒の含有量は、酸素吸収性化合物に対して10ppm以上、6000ppm以下が好ましい。
含有量が上記範囲よりも少ないと、酸素吸収性が不十分になる場合があり、含有量が上記範囲よりも多いと、酸素吸収性が不安定になり易く、包装体を作製する前に酸素吸収性が消費されてしまい、包装体内容物包装体作製後の酸素による劣化抑制効果が損なわれる虞がある。
The content of the oxidation-promoting catalyst in the oxygen-absorbing adhesive composition is preferably 10 ppm or more and 6000 ppm or less relative to the oxygen-absorbing compound.
If the content is less than the above range, the oxygen absorption may be insufficient, and if the content is more than the above range, the oxygen absorption is likely to become unstable, and the oxygen absorption may be consumed before the package is produced, which may impair the effect of inhibiting deterioration of the package contents due to oxygen after the package is produced.
[酸素吸収性化合物]
本発明の酸素吸収性化合物は、酸素吸収性を有し、発生臭気が少なく、単体で用いることができ、樹脂や樹脂組成物に混合して用いることもできる。
本発明の酸素吸収性化合物は、1個または2個以上の不飽和五員環を有する、不飽和五員環含有化合物であって、該不飽和五員環を構成する5つの炭素原子間の何れかの結合は、炭素-炭素二重結合であり、該不飽和五員環には、1価および/または2価以上の電子供与性の有機基1が結合している。
該不飽和五員環が1個の場合には、該五員環または該有機基1は、活性水素を有する官能基、または活性水素を有する官能基の活性水素が1価の有機基2に置換された基を有し、該不飽和五員環が2個以上の場合には、該不飽和五員環同士は、各々の該有機基1上の活性水素基の活性水素を置換する2価以上の有機基2を介して結合している。
1分子中の該不飽和五員環が2個以上の場合には、該不飽和五員環同士は、各々の該五員環または有機基1上の活性水素を有する官能基の活性水素が、2価以上の有機基2に置換された構造を介して結合している。
1分子中に存在する不飽和五員環、有機基1、有機基2の各々は、1種または2種以上であってもよく、個数は1個または2個以上であってよい。また、1個の該不飽和五員環に結合している有機基1は、1個であっても2個以上であってもよい。さらにまた、酸素吸収性化合物は、上記のような、1分子中に存在する不飽和五員環、有機基1、有機基2の各々の種類や個数が異なる2種以上の構造の分子の混合物であってもよい。
[Oxygen-absorbing compound]
The oxygen absorbing compound of the present invention has oxygen absorbing properties, generates little odor, and can be used alone or as a mixture with a resin or a resin composition.
The oxygen-absorbing compound of the present invention is an unsaturated five-membered ring-containing compound having one or more unsaturated five-membered rings, in which any bond between five carbon atoms constituting the unsaturated five-membered ring is a carbon-carbon double bond, and a monovalent and/or divalent or higher electron-donating
When there is one unsaturated five-membered ring, the five-membered ring or the
When one molecule contains two or more such unsaturated five-membered rings, the unsaturated five-membered rings are bonded to each other via a structure in which an active hydrogen of a functional group having an active hydrogen on each of the five-membered rings or
The unsaturated five-membered ring,
有機基1が該不飽和五員環に電子を供与することによって、該不飽和五員環が有する炭素-炭素二重結合部分の電子密度が高まり、酸素との反応性が高まり、酸素吸収性が高まる。
該不飽和五員環には、電子吸引性基が結合していないことが好ましい。電子吸引性基が結合していることによって、該不飽和五員環が有する炭素-炭素二重結合部分の電子密度が低くなり、酸素との反応性が低下し、酸素吸収性が低下する。
酸素吸収性化合物の具体的な分子構造としては、例えば、1個の該不飽和五員環と1価または2価の有機基1とが結合したもの、1個の該不飽和五員環と1価または2価の有機基1と1価の有機基2とがこの順で結合したもの、2個の該不飽和五員環が2価の有機基1および2価の有機基2を介して結合したもの、3個の該不飽和五員環が2価の有機基1および3価の有機基2を介して結合したもの等が挙げられる。
It is preferable that no electron-withdrawing group is bonded to the unsaturated five-membered ring, because the electron-withdrawing group bonded to the unsaturated five-membered ring reduces the electron density of the carbon-carbon double bond portion of the unsaturated five-membered ring, lowering the reactivity with oxygen and decreasing the oxygen absorption ability.
Specific molecular structures of the oxygen-absorbing compound include, for example, one unsaturated five-membered ring bonded to a monovalent or divalent
また、酸素吸収性化合物は、架橋性官能基を有していなくてもよいが、有することもできる。
架橋性官能基は、有機基2の由来となった化合物が有していた官能基であってもよく、化学的修飾によって加えられた官能基であってもよい。
酸素吸収性化合物が架橋性官能基を有していることによって、酸素吸収性化合物を樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、酸素吸収性化合物は該樹脂や該樹脂組成物との相溶性が高まったり、該樹脂や該樹脂組成物の架橋構造の一部になったりして、該樹脂や該樹脂組成物または該樹脂組成物硬化物からブリードし難くなることによって、該樹脂や該樹脂組成物中の酸素吸収性化合物の含有量を高めることができる。
架橋性官能基の具体例としては、脂肪族水酸基、芳香族水酸基、イソシアネート基、アミノ基、エポキシ基、(メタ)アクリル基等が挙げられる。これらの中でも、イソシアネート基、脂肪族水酸基が好ましい。
架橋性官能基を有する場合の、酸素吸収性化合物が有する架橋性官能基の個数は、1分子中に、1個または2個以上が好ましい。また、1分子中に含まれる架橋性官能基は1種でもよく、2種以上であってもよい。
架橋性官能基の官能基当量は、特に制限は無いが、500~20000が好ましく、1000~15000がより好ましく、1500~10000がさらに好ましい。
In addition, the oxygen absorbing compound does not have to have a crosslinkable functional group, but can have one.
The crosslinkable functional group may be a functional group that was possessed by the compound from which the organic group 2 is derived, or may be a functional group that has been added by chemical modification.
Because the oxygen-absorbing compound has a crosslinkable functional group, when the oxygen-absorbing compound is mixed with a resin or a resin composition, the oxygen-absorbing compound has increased compatibility with the resin or the resin composition or becomes part of the crosslinked structure of the resin or the resin composition, making it less likely to bleed from the resin or the resin composition, or from the cured product of the resin composition, and the content of the oxygen-absorbing compound in the resin or the resin composition can be increased.
Specific examples of the crosslinkable functional group include an aliphatic hydroxyl group, an aromatic hydroxyl group, an isocyanate group, an amino group, an epoxy group, a (meth)acrylic group, etc. Among these, an isocyanate group and an aliphatic hydroxyl group are preferred.
In the case where the oxygen-absorbing compound has a crosslinkable functional group, the number of the crosslinkable functional group contained in one molecule is preferably 1 or 2 or more. In addition, the number of types of the crosslinkable functional group contained in one molecule may be 1 or 2 or more.
The functional group equivalent of the crosslinkable functional group is not particularly limited, but is preferably 500 to 20,000, more preferably 1,000 to 15,000, and even more preferably 1,500 to 10,000.
酸素吸収性化合物の数平均分子量は、100~10000が好ましく、200~5000がより好ましく、300~2500がさらに好ましい。数平均分子量が上記範囲よりも小さいと、樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、析出し易い。数平均分子量が上記範囲よりも大きいと、樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、混合物の粘度が高くなるために希釈溶剤を多量に含有する必要が生じ易く、厚いフィルムや層を得難く、塗工適性が悪化し易い。 The number average molecular weight of the oxygen absorbing compound is preferably 100 to 10,000, more preferably 200 to 5,000, and even more preferably 300 to 2,500. If the number average molecular weight is smaller than the above range, it is likely to precipitate when mixed with a resin or resin composition. If the number average molecular weight is larger than the above range, it is likely to require the inclusion of a large amount of dilution solvent when mixed with a resin or resin composition because the viscosity of the mixture increases, making it difficult to obtain a thick film or layer and reducing suitability for coating.
また、本発明の酸素吸収性化合物の酸素吸収作用は、加熱や触媒の添加によって促進することができる。 The oxygen absorbing action of the oxygen absorbing compound of the present invention can be accelerated by heating or adding a catalyst.
(不飽和五員環)
酸素吸収性化合物が有する不飽和五員環は、炭素-炭素二重結合を不飽和五員環内に有する。ここで、該炭素-炭素二重結合は、不飽和五員環を構成する5つの炭素原子間の何れかの結合であり、1つの不飽和五員環内で1個であってもよく、2個であってもよい。
炭素-炭素二重結合部が、空気中の酸素分子と反応して酸素分子を取り込むことによって、酸素吸収性化合物は酸素吸収性を発揮する。
上記のような不飽和五員環または電子供与性の有機基1が結合している不飽和五員環の由来となる化合物としては、例えば、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン、およびこれらの誘導体が挙げられる。酸素吸収性化合物は、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上に由来する不飽和五員環を有することができる。
酸素吸収性化合物中の不飽和五員環濃度は、特に制限は無いが、1質量%以上、70質量%以下が好ましく、5質量%以上、60質量%以下がより好ましい。上記範囲よりも低いと酸素吸収性が不十分になりやすく、上記範囲よりも高い酸素吸収性化合物を得ることは困難であり、諸物性とのバランスが悪くなり易い。
(Unsaturated five-membered ring)
The unsaturated five-membered ring of the oxygen-absorbing compound has a carbon-carbon double bond within the unsaturated five-membered ring. Here, the carbon-carbon double bond is any bond between the five carbon atoms constituting the unsaturated five-membered ring, and there may be one or two carbon-carbon double bonds within one unsaturated five-membered ring.
The carbon-carbon double bond reacts with oxygen molecules in the air and captures the oxygen molecules, thereby allowing the oxygen absorbing compound to exhibit its oxygen absorbing properties.
Examples of compounds from which the above-mentioned unsaturated five-membered ring or the unsaturated five-membered ring to which the electron-donating
The concentration of the unsaturated five-membered ring in the oxygen absorbing compound is not particularly limited, but is preferably 1 mass % or more and 70 mass % or less, and more preferably 5 mass % or more and 60 mass % or less. If the concentration is lower than the above range, the oxygen absorbing property is likely to be insufficient, it is difficult to obtain an oxygen absorbing compound having a property higher than the above range, and the balance between various physical properties is likely to be poor.
(電子供与性の有機基1)
有機基1の具体例としては、例えば、アルキル基、アルキレン基、環状アルキレン基等が挙げられる。これらの中でも、環状アルキレン基が好ましく、該不飽和五員環とともに脂肪族二環式アルキレン基を構成するものがより好ましい。
環状アルキレン基の具体例としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基等が挙げられる。これらの中でも、シクロペンチレン基がより好ましい。
(Electron-donating organic group 1)
Specific examples of the
Specific examples of the cyclic alkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, etc. Among these, a cyclopentylene group is more preferable.
(電子吸引性の有機基)
電子吸引性基の具体例としては、例えば、フェニル基、フェニレン基、カルボニル基、ハロゲン等が挙げられる。
これらの電子吸引性基のみが不飽和五員環に結合したインデン、クマロンは、該不飽和五員環が有する炭素-炭素二重結合部分の電子密度が低くなり、酸素との反応性が低下し、酸素吸収性が低い。
(Electron-withdrawing organic group)
Specific examples of the electron-withdrawing group include a phenyl group, a phenylene group, a carbonyl group, and a halogen.
Indenes and coumarones in which only these electron-withdrawing groups are bonded to an unsaturated five-membered ring have a low electron density at the carbon-carbon double bond portion of the unsaturated five-membered ring, resulting in low reactivity with oxygen and low oxygen absorption.
(活性水素を有する官能基)
活性水素を有する官能基は化学反応的に活性である。
具体的な活性水素を有する官能基としては、1級アミノ基、2級アミノ基、脂肪族水酸基、芳香族水酸基、イミノ基、カルボキシル基、ウレタン基、尿素基等が挙げられ、中でも、1級アミノ基、2級アミノ基、脂肪族水酸基、芳香族水酸基が好ましく、脂肪族水酸基がより好ましい。
(Functional group having active hydrogen)
A functional group having an active hydrogen is chemically reactive.
Specific examples of the functional group having an active hydrogen include a primary amino group, a secondary amino group, an aliphatic hydroxyl group, an aromatic hydroxyl group, an imino group, a carboxyl group, a urethane group, and a urea group. Among these, a primary amino group, a secondary amino group, an aliphatic hydroxyl group, and an aromatic hydroxyl group are preferred, and an aliphatic hydroxyl group is more preferred.
(有機基2)
有機基2は、上記五員環または有機基1上の活性水素を有する官能基の活性水素を置換し、上記五員環または有機基1に結合している、1価および/または2価以上の基である
。
1分子中の該不飽和五員環が2個以上の場合には、該不飽和五員環同士は、活性水素を有する官能基の活性水素が2価以上の有機基2に置換された構造を介して結合している。
具体例としては、例えば、有機基1上の活性水素を有する官能基と、有機基2の由来となる構造部を有するイソシアネート系化合物のイソシアネート基とが反応して、活性水素が有機基2に置換されてウレタン基によって結合することができる。
有機基2が結合していることによって酸素吸収性化合物は1分子中に2個以上の該不飽和五員環を有することができ、さらには、樹脂や樹脂組成物に混合されて混合物を調製した際の相溶性、分散性、反応性が高まったりすることができる。またさらには、該混合物や該混合物の硬化物を柔らかく調整することができる。
(Organic Group 2)
Organic group 2 is a monovalent and/or divalent or higher group which substitutes an active hydrogen of a functional group having an active hydrogen on the five-membered ring or
When one molecule contains two or more such unsaturated five-membered rings, the unsaturated five-membered rings are bonded to each other via a structure in which the active hydrogen of a functional group having an active hydrogen is substituted with a divalent or higher organic group 2.
As a specific example, a functional group having an active hydrogen on
By bonding the organic group 2, the oxygen absorbing compound can have two or more of the unsaturated five-membered rings in one molecule, and furthermore, when mixed with a resin or a resin composition to prepare a mixture, the compatibility, dispersibility, and reactivity can be improved.Furthermore, the mixture or the cured product of the mixture can be adjusted to be soft.
有機基2は、脂肪族基であってもよく、芳香族基であってもよく、脂肪族基と芳香族基の両方を有していてもよい。
酸素吸収性化合物の1分子中に存在する有機基2は、1種であっても2種以上であってもよい。
有機基2は、イソシアネート系化合物および/または水酸基含有化合物に由来する構造部を含む基であることが好ましい。ここで、イソシアネート系化合物および/または水酸基含有化合物に由来する構造部とは、イソシアネート系化合物と水酸基含有化合物との反応生成物に由来する構造部の場合も含まれる。
The organic group 2 may be an aliphatic group, an aromatic group, or may have both an aliphatic group and an aromatic group.
The organic group 2 present in one molecule of the oxygen-absorbing compound may be of one type or of two or more types.
The organic group 2 is preferably a group containing a structural portion derived from an isocyanate compound and/or a hydroxyl group-containing compound. Here, the structural portion derived from an isocyanate compound and/or a hydroxyl group-containing compound includes a structural portion derived from a reaction product of an isocyanate compound and a hydroxyl group-containing compound.
(イソシアネート系化合物)
上記の有機基2の由来となるイソシアネート系化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、およびこれらのトリメチロールプロパンアダクトや、ビューレット体、アロファネート体、イソシアヌレート体(三量体)、さらにはこれらの各種誘導体等が挙げられる。これらの中でも、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体が好ましい。
本発明においては、これらのイソシアネート系化合物からなる群から選ばれる1種または2種以上を、上記の1価および/または2価以上の炭化水素基の構造部の由来として用いることができる。2種以上を用いる場合、酸素吸収性化合物の同一分子内に2種が用いられていてもよく、異なる1種を有する酸素吸収性化合物の分子が混合されたものであってもよい。
(Isocyanate compounds)
Examples of isocyanate compounds from which the organic group 2 is derived include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, xylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, phenylene diisocyanate, diphenylether diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, and their trimethylolpropane adducts, biuret forms, allophanate forms, isocyanurate forms (trimers), and various derivatives thereof. Among these, biuret forms of toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate are preferred.
In the present invention, one or more types selected from the group consisting of these isocyanate compounds can be used as the origin of the structural portion of the monovalent and/or divalent or higher hydrocarbon group. When two or more types are used, two types may be used in the same molecule of the oxygen-absorbing compound, or molecules of the oxygen-absorbing compound having different types may be mixed.
イソシアネート系化合物の数平均分子量は、100~10000が好ましく、160~5000がより好ましい。数平均分子量が上記範囲よりも小さいと、樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、析出し易い。数平均分子量が上記範囲よりも大きいと、樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、混合物の粘度が高くなるために希釈溶剤を多量に含有する必要が生じ易く、厚いフィルムや層を得難く、塗工適性が悪化し易い。 The number average molecular weight of the isocyanate compound is preferably 100 to 10,000, more preferably 160 to 5,000. If the number average molecular weight is smaller than the above range, it is likely to precipitate when mixed with a resin or resin composition. If the number average molecular weight is larger than the above range, it is likely to require the inclusion of a large amount of dilution solvent when mixed with a resin or resin composition because the viscosity of the mixture increases, making it difficult to obtain a thick film or layer and reducing coating suitability.
(水酸基含有化合物)
水酸基含有化合物は、上記の有機基2の由来となる化合物であり、水酸基を2個以上有する。
水酸基含有化合物としては、例えば、多価アルコール類、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオール、フェノキシ樹脂、およびこれらのウレタン鎖伸長ポリオール等が挙げられる。これらの中でも、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィ
ンポリオールが特に好ましい。
水酸基含有化合物は、臭気発生を防ぐために、主骨格の脂肪族鎖に二重結合を有していないものや、水酸基が2個のものが好ましい。末端に水酸基を有するものが入手しやすいものが多いという点では好ましいが、末端に有する必要は無い。
本発明においては、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を、上記の有機基2の由来となる水酸基含有化合物として用いることができる。2種以上を用いる場合は、酸素吸収性化合物の同一分子内に2種が用いられていてもよく、異なる1種を有する酸素吸収性化合物の分子が混合されたものであってもよい。
水酸基含有化合物の数平均分子量は、500~10000が好ましく、750~5000がより好ましく、1000~3000がさらに好ましい。数平均分子量が上記範囲よりも小さいと、樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、析出し易い。数平均分子量が上記範囲よりも大きいと、樹脂や樹脂組成物に混合した場合に、混合物の粘度が高くなるために希釈溶剤を多量に含有する必要が生じ易く、厚いフィルムや層を得難く、塗工適性が悪化し易い。
(Hydroxyl Group-Containing Compound)
The hydroxyl group-containing compound is a compound from which the above organic group 2 is derived, and has two or more hydroxyl groups.
Examples of the hydroxyl group-containing compound include polyhydric alcohols, polyolefin polyols, polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, poly(meth)acrylic acid ester polyols, phenoxy resins, and urethane chain-extended polyols thereof. Among these, polyether polyols and polyolefin polyols are particularly preferred.
In order to prevent odor generation, the hydroxyl group-containing compound is preferably one that does not have a double bond in the aliphatic chain of the main skeleton or one that has two hydroxyl groups. Compounds that have a hydroxyl group at the terminal are preferred in that they are easily available, but it is not necessary for them to have a hydroxyl group at the terminal.
In the present invention, one or more types selected from the group consisting of these can be used as the hydroxyl group-containing compound from which the organic group 2 is derived. When two or more types are used, two types may be used in the same molecule of the oxygen-absorbing compound, or molecules of the oxygen-absorbing compound having different types may be mixed.
The number average molecular weight of the hydroxyl group-containing compound is preferably 500 to 10,000, more preferably 750 to 5,000, and even more preferably 1,000 to 3,000. If the number average molecular weight is smaller than the above range, it is likely to precipitate when mixed with a resin or a resin composition. If the number average molecular weight is larger than the above range, it is likely to require a large amount of dilution solvent to be contained when mixed with a resin or a resin composition because the viscosity of the mixture increases, making it difficult to obtain a thick film or layer, and coating suitability is likely to deteriorate.
・多価アルコール類
多価アルコール類は水酸基を2個以上有するモノマーである。
多価アルコール類の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1,12-オクタデカンジオール、2,2’-オキシジエタノール等のジオール類や、グリセリン、マンニトール、ソルビトール等が挙げられる。
上記の中でも、酸素吸収性の面からエチレングリコールが好ましい。
Polyhydric alcohols Polyhydric alcohols are monomers having two or more hydroxyl groups.
Specific examples of polyhydric alcohols include diols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, cyclohexanedimethanol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,12-octadecanediol, and 2,2'-oxydiethanol, as well as glycerin, mannitol, and sorbitol.
Among the above, ethylene glycol is preferred in terms of oxygen absorption.
・ポリオレフィンポリオール
ポリオレフィンポリオールは、2個以上の水酸基を有するポリオレフィン系樹脂である。
ポリオレフィンポリオールの具体例としては、主骨格が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブタジエン、水添ポリブタジエン、ポリイソプレン、水添ポリイソプレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-プロピレン共重合体等のポリオレフィンであり、且つ水酸基を有するものが挙げられる。
これらの中でも、エチレン-酢酸ビニル共重合体、水添ポリイソプレンを主骨格としたものが、特に好ましい。
Polyolefin polyol Polyolefin polyol is a polyolefin resin having two or more hydroxyl groups.
Specific examples of polyolefin polyols include those having a main skeleton that is a polyolefin, such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polybutadiene, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, hydrogenated polyisoprene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl (meth)acrylate copolymer, ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, and ethylene-propylene copolymer, and having a hydroxyl group.
Among these, ethylene-vinyl acetate copolymers and those having hydrogenated polyisoprene as the main skeleton are particularly preferred.
・ポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオールは、2個以上の水酸基を有するポリエーテル系樹脂である。
ポリエーテルポリオールは、例えば、上記の多価アルコール類やポリオレフィンポリオールを脱水縮合させて得られ、主骨格にポリエーテル構造を有し、且つ水酸基を有する。
ポリエーテルポリオールの具体例としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレンエーテルジオール、ポリプロピレンエーテルジオール、ポリブチレンエーテルジオール、グリセリン変性ポリエーテルポリオール類等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレンエーテルジオールが特に好ましい。
Polyether polyol Polyether polyol is a polyether resin having two or more hydroxyl groups.
Polyether polyols are obtained, for example, by dehydration condensation of the above-mentioned polyhydric alcohols or polyolefin polyols, and have a polyether structure in the main skeleton and a hydroxyl group.
Specific examples of polyether polyols include diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene ether diol, polypropylene ether diol, polybutylene ether diol, glycerin-modified polyether polyols, etc. Among these, polypropylene ether diol is particularly preferred.
・ポリエステルポリオール
ポリエステルポリオールは、2個以上の水酸基を有するポリエステル系樹脂である。
ポリエステルポリオールは、例えば、各種多価カルボン酸またはその誘導体と、上記の
多価アルコール類、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール等とのエステル化反応によって得られ、主骨格にポリエステル構造を有し、且つ水酸基を有する。
多価カルボン酸の具体例としては、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸、グルタル酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸等が挙げられ、これらの多価カルボン酸の誘導体としては、エステル化物、酸無水物、アシル化物等が挙げられる。
上記の中でも、結晶性を下げるため、2種類以上の多価アルコール類と、2種類以上の多価カルボン酸類を併用したポリエステルポリオールが好ましい。
Polyester Polyol Polyester polyol is a polyester resin having two or more hydroxyl groups.
The polyester polyols are obtained, for example, by esterification reaction between various polyvalent carboxylic acids or derivatives thereof and the above-mentioned polyhydric alcohols, polyolefin polyols, polyether polyols, etc., and have a polyester structure in the main skeleton and hydroxyl groups.
Specific examples of polycarboxylic acids include adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid, glutaric acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and trimellitic acid. Derivatives of these polycarboxylic acids include esters, acid anhydrides, and acylation products.
Among the above, polyester polyols using two or more kinds of polyhydric alcohols and two or more kinds of polyvalent carboxylic acids in combination are preferred in order to reduce crystallinity.
・ポリカーボネートポリオール
ポリカーボネートポリオールは、2個以上の水酸基を有するポリカーボネート系樹脂である。
ポリカーボネートは主骨格中にポリオール由来部を有するが、このポリオール由来部は、上記の多価アルコール類、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等に由来するものであってもよい。
これらの中でも、結晶性を下げるため、2種類以上の多価アルコールを併用したポリカーボネートポリオールが好ましい。
Polycarbonate polyol Polycarbonate polyol is a polycarbonate resin having two or more hydroxyl groups.
Polycarbonate has a polyol-derived portion in the main skeleton, and this polyol-derived portion may be derived from the above-mentioned polyhydric alcohols, polyolefin polyol, polyether polyol, polyester polyol, or the like.
Among these, polycarbonate polyols using two or more kinds of polyhydric alcohols in combination are preferred in order to reduce crystallinity.
・ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオール
ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオールは、2個以上の水酸基を有する、(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体である。
ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオールは、例えば、2-ヒドロキシエチルメタクリレートや、1個の(メタ)アクリル酸またはその誘導体と1個のジオールとから合成された水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル等の水酸基含有モノマーを用いて、該水酸基含有モノマー同士で重合、または水酸基を有さない(メタ)アクリル酸エステルと共重合させることによって得ることができる。
水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステルを合成する際のジオールには、上記のジオール類、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール等を用いることができる。
これらの中でも、2-ヒドロキシエチルメタクリレートを用いたポリ(メタ)アクリル酸エステル共重合体が好ましい。
Poly(meth)acrylate polyol Poly(meth)acrylate polyol is a (meth)acrylate (co)polymer having two or more hydroxyl groups.
Poly(meth)acrylic acid ester polyol can be obtained, for example, by using a hydroxyl group-containing monomer such as 2-hydroxyethyl methacrylate or a (meth)acrylic acid ester having a hydroxyl group synthesized from one (meth)acrylic acid or a derivative thereof and one diol, and polymerizing the hydroxyl group-containing monomer with itself or copolymerizing it with a (meth)acrylic acid ester not having a hydroxyl group.
As the diol used in synthesizing the (meth)acrylic ester having a hydroxyl group, the above-mentioned diols, polyolefin polyols, polyether polyols, etc. can be used.
Among these, poly(meth)acrylic acid ester copolymers using 2-hydroxyethyl methacrylate are preferred.
・フェノキシ樹脂
フェノキシ樹脂は、多価フェノール化合物と多価エポキシ化合物とを反応させて得られる樹脂であり、芳香族水酸基とエポキシ基とが反応した結合部に、脂肪族水酸基が生成した構造を有している。
フェノキシ樹脂としては、ビスフェノール類とジグリシジルエーテル化ビスフェノール類とを反応させて得たものが入手しやすく一般的である。
多価フェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールAやビスフェノールF等が挙げられ、多価エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテルやビスフェノールFジグリシジルエーテル等が挙げられる。
これらの中でも、ビスフェノールAを用いたフェノキシ樹脂が好ましい。
フェノキシ樹脂の末端は、芳香族水酸基であっても、エポキシ基であってもよい。
Phenoxy resin is a resin obtained by reacting a polyhydric phenol compound with a polyhydric epoxy compound, and has a structure in which an aliphatic hydroxyl group is generated at the bond formed by the reaction of an aromatic hydroxyl group with an epoxy group.
As the phenoxy resin, those obtained by reacting a bisphenol with a diglycidyl etherified bisphenol are readily available and are common.
Examples of the polyhydric phenol compound include bisphenol A and bisphenol F, and examples of the polyhydric epoxy compound include bisphenol A diglycidyl ether and bisphenol F diglycidyl ether.
Among these, phenoxy resins using bisphenol A are preferred.
The terminal of the phenoxy resin may be an aromatic hydroxyl group or an epoxy group.
・ウレタン鎖伸長ポリオール
ウレタン鎖伸長ポリオールは、上記の水酸基含有化合物を、ウレタン鎖によって伸長して得られた、2個以上の水酸基を有するポリオールである。
ウレタン鎖伸長ポリオールは、例えば、上記各種水酸基含有化合物を、上記のイソシアネート系化合物と重合反応させて、ウレタン鎖伸長して得ることができる。また、必要に応じて、ジアミン類やアミノアルコール類を併用して重合してもよい。
上記の中でも、両末端に水酸基を有する上記各種水酸基含有化合物とジイソシアネート系化合物とを反応させて得られるウレタン鎖伸長ポリオールが好ましい。
Urethane Chain-Extended Polyol The urethane chain-extended polyol is a polyol having two or more hydroxyl groups, which is obtained by extending the above-mentioned hydroxyl group-containing compound with a urethane chain.
The urethane chain-extended polyol can be obtained, for example, by polymerizing the above-mentioned various hydroxyl group-containing compounds with the above-mentioned isocyanate-based compounds to extend the urethane chain. If necessary, diamines or amino alcohols may be used in combination for polymerization.
Among the above, urethane chain-extended polyols obtained by reacting the above-mentioned various hydroxyl group-containing compounds having hydroxyl groups at both ends with a diisocyanate compound are preferred.
(酸素吸収性化合物の具体例)
以下に、具体的な酸素吸収性化合物を例示する。
式(1)で示される3a,4,5,6,7,7a-ヘキサヒドロ-4,7-メタノ-1H-インデンオールと、式(1-b)で示される3a,4,5,6,7,7a-ヘキサヒドロ-4,7-メタノ-1H-インデンアミンと、式(1-c)で示される3a,4,5,6,7,7a-ヘキサヒドロ-4,7-メタノ-1H-インデン-1-オールは、1個の不飽和五員環と1個の有機基1と、1個の有機基1が活性水素を有する官能基として水酸基またはアミノ基を有する酸素吸収性化合物の1例である。
Specific examples of the oxygen-absorbing compound are given below.
3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-4,7-methano-1H-indenol represented by formula (1), 3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-4,7-methano-1H-indenamine represented by formula (1-b), and 3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-4,7-methano-1H-inden-1-ol represented by formula (1-c) are examples of oxygen-absorbing compounds each having one unsaturated five-membered ring and one
式(2)で示される酸素吸収性化合物は、例えば、式(1)で示される酸素吸収性化合物の有機基1上の活性水素を有する官能基である水酸基と、有機基2の由来となるイソシアネート系化合物であるR1(NCO)aのイソシアネート基とが反応して、該水酸基の活性水素が置換されて、a個の不飽和五員環及び有機基1がR1を介して結合して得ることができる酸素吸収性化合物である。
を含むことができる。)
The oxygen-absorbing compound represented by formula (2) is an oxygen-absorbing compound that can be obtained, for example, by a reaction between a hydroxyl group, which is a functional group having an active hydrogen on
式(5)で示される酸素吸収性化合物は、式(2)において、a=2であり、且つ、R1が、例えば、イソシアネート系化合物OCN-R4-NCOと、水酸基含有化合物HO-R5-OHとに由来し、両者が反応して生成した構造部を含む基である場合の、酸素吸収性化合物である。
式(3)で示される酸素吸収性化合物は、式(2)において、例えば、R1がイソシアネート系化合物と水酸基含有化合物とに由来し、両者が反応して生成した構造部を含み、且つ、過剰分の水酸基が残留または化学的修飾によって水酸基を含む場合の、酸素吸収性化合物である。
式(4)で示される酸素吸収性化合物は、式(2)において、例えば、R1がイソシアネート系化合物と水酸基含有化合物とに由来し、両者が反応して生成した構造部を含み、且つ、過剰分のイソシアネート基が残留または化学的修飾によってイソシアネート基を含む場合の、酸素吸収性化合物である。
くともアルキレンおよび/またはフェニレン構造を含み、さらに、多価アルコール類、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ(メタ)アクリル酸エステルポリオール、フェノキシ樹脂、およびこれらのウレタン鎖伸長ポリオールからなる群から選ばれる1種または2種以上に由来する構造を含むことができる。)
The oxygen-absorbing compound represented by formula (4) is an oxygen-absorbing compound represented by formula (2), for example, in which R 1 is derived from an isocyanate compound and a hydroxyl group-containing compound, contains a structural part generated by the reaction of the two, and contains an isocyanate group as a result of residual excess isocyanate group or chemical modification.
[酸化促進触媒]
酸化促進触媒は、酸素吸収性化合物が酸素分子を吸収して酸化される作用を促進する化合物である。
酸化促進触媒としては、過酸化物や、遷移金属からなるカチオンを含む化合物が挙げられる。
該過酸化物の具体例としては、過酸化水素等が挙げられる。
遷移金属からなるカチオンを含む化合物は、遷移金属原子のカチオンまたは錯体を放出可能な遷移金属含有化合物と、脂肪酸からなるアニオンまたは配位子とからなる金属石鹸が好ましい。
遷移金属としては、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、銅、等が好ましく、アニオンまたは配位子としては、ステアリン酸、ナフテン酸、オクチル酸、アセチルアセトナト等からなるアニオンまたは配位子が好ましい。
酸化促進触媒としては、上記の遷移金属からなる群から選ばれた1種又は2種以上の遷移金属からなるカチオンと、上記の長鎖脂肪酸からなる群から選ばれた1種又は2種以上の脂肪酸からなるアニオンとを組み合わせて形成された金属石鹸を用いることができる。具体的な化合物としては、オクチル酸コバルト、アセチルアセトンコバルト(II)、アセチルアセトンコバルト(III)、アセチルアセトンマンガン(III)、アセチルアセトン鉄(III)等が挙げられる。
[Prooxidation catalyst]
The oxidation-promoting catalyst is a compound that promotes the action of the oxygen-absorbing compound absorbing oxygen molecules and being oxidized.
Examples of the oxidation-promoting catalyst include peroxides and compounds containing cations made of transition metals.
Specific examples of the peroxide include hydrogen peroxide.
The compound containing a cation made of a transition metal is preferably a metal soap made of a transition metal-containing compound capable of releasing a cation or complex of a transition metal atom and an anion or ligand made of a fatty acid.
As the transition metal, cobalt, manganese, iron, nickel, copper, etc. are preferred, and as the anion or ligand, anion or ligand formed of stearic acid, naphthenic acid, octylic acid, acetylacetonate, etc. are preferred.
The oxidation-promoting catalyst may be a metal soap formed by combining a cation made of one or more transition metals selected from the group consisting of the above transition metals with an anion made of one or more fatty acids selected from the group consisting of the above long-chain fatty acids. Specific compounds include cobalt octylate, cobalt acetylacetone (II), cobalt acetylacetone (III), manganese acetylacetone (III), and iron acetylacetone (III).
[変性剤]
変性剤は、酸素吸収性化合物が官能基を有する場合に、酸素吸収性化合物と反応する官能基を有する化合物であり、各種の反応性のモノマーや樹脂を用いることができる。
変性剤を酸素吸収性接着剤組成物に含有することによって、酸素吸収性化合物を酸素吸収性接着剤組成物中の他の成分に結合させたり、酸素吸収性接着剤組成物中の酸素吸収性化合物の含有率を調節したり、酸素吸収性接着剤組成物の硬化物の硬さを調節したりすることができる。
[Modifier]
The modifier is a compound having a functional group that reacts with the oxygen absorbing compound when the oxygen absorbing compound has a functional group, and various reactive monomers and resins can be used.
By including a modifier in the oxygen-absorbing adhesive composition, it is possible to bond the oxygen-absorbing compound to other components in the oxygen-absorbing adhesive composition, to adjust the content of the oxygen-absorbing compound in the oxygen-absorbing adhesive composition, and to adjust the hardness of the cured product of the oxygen-absorbing adhesive composition.
例えば、酸素吸収性化合物が水酸基またはイソシアネート基を有する場合には、イソシアネート系化合物および/または水酸基含有化合物からなる変性剤を用いることができる。
酸素吸収性接着剤組成物がウレタン系である場合には、酸素吸収性接着剤組成物の当量比NCO/OHは、0.5以上、8以下が好ましい。上記範囲よりも小さいと、酸素吸収性接着剤組成物の硬化が不十分になって、十分なラミネート強度(接着強度)が得られない虞があり、上記範囲よりも大きいと、酸素吸収性接着剤組成物のポットライフが短くなり過ぎる虞がある。
For example, when the oxygen absorbing compound has a hydroxyl group or an isocyanate group, a modifying agent made of an isocyanate compound and/or a hydroxyl group-containing compound can be used.
When the oxygen-absorbing adhesive composition is a urethane-based one, the equivalent ratio NCO/OH of the oxygen-absorbing adhesive composition is preferably 0.5 or more and 8 or less. If it is less than the above range, the curing of the oxygen-absorbing adhesive composition may be insufficient, and sufficient lamination strength (adhesive strength) may not be obtained, whereas if it is greater than the above range, the pot life of the oxygen-absorbing adhesive composition may be too short.
(変性剤用のイソシアネート系化合物)
変性剤用のイソシアネート系化合物は、酸素吸収性化合物の合成時に用いられたイソシアネート系化合物を用いることができ、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、およびこれらのウレタン鎖伸長イソシアネートの何れも用いることができる。また、酸素吸収性接着剤組成物が硬化する為に、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するものが好ましい。但し、酸素吸収性接着剤組成物の十分な効果を阻害しない範囲内で1分子中に1個のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物を併用することもできる。
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物としては、特
に、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体が特に好ましい。
(Isocyanate-based compounds for use as modifiers)
The isocyanate compound for the modifier can be the isocyanate compound used in the synthesis of the oxygen absorbing compound, and any of aromatic isocyanates, aliphatic isocyanates, and urethane chain-extended isocyanates thereof can be used. In addition, in order for the oxygen absorbing adhesive composition to harden, it is preferable to use one having two or more isocyanate groups in one molecule. However, it is also possible to use an isocyanate compound having one isocyanate group in one molecule in the range that does not inhibit the sufficient effect of the oxygen absorbing adhesive composition.
As the isocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule, a biuret form of hexamethylene diisocyanate is particularly preferred.
具体的なイソシアネート系化合物としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、およびこれらのトリメチロールプロパンアダクトや、ビューレット体、アロファネート体、イソシアヌレート体(三量体)、さらにはこれらの各種誘導体等が挙げられる。これらの中でも、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体が好ましい。 Specific examples of isocyanate compounds include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, xylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, phenylene diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, and their trimethylolpropane adducts, biuret forms, allophanate forms, isocyanurate forms (trimers), and various derivatives thereof. Among these, the biuret forms of toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate are preferred.
(変性剤用の水酸基含有化合物)
変性剤用の水酸基含有化合物は、酸素吸収性化合物の合成時に用いられた水酸基含有化合物を用いることができ、芳香族水酸基含有化合物、脂肪族水酸基含有化合物、およびこれらのウレタン鎖伸長ポリオールの何れも用いることができる。また、酸素吸収性接着剤組成物が硬化する為に、1分子中に2個以上の水酸基を有するものが好ましい。但し、酸素吸収性接着剤組成物の十分な効果を阻害しない範囲内で1分子中に1個の水酸基を有する水酸基含有化合物を併用することもできる。
1分子中に2個以上の水酸基を有する水酸基含有化合物としては、芳香族水酸基含有化合物、脂肪族水酸基含有化合物系の何れも使用でき、アルコール系であっても、フェノール系であってもよい。
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物としては、特に、ポリアルキレンエーテルジオール、ポリアルキレンエーテルジオールのウレタン鎖伸長ポリオール、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、セルロースアセテート系樹脂、スチレン-マレイン酸エステル系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂が特に好ましい。
上記の水酸基化合物は、水酸基を有する原料を用いて(共)重合することで、または上記の樹脂を水酸基含有化合物によって変性することで、水酸基を有するものである。
(Hydroxyl-containing compound for use as a modifier)
The hydroxyl group-containing compound for the modifier can be the hydroxyl group-containing compound used in the synthesis of the oxygen absorbing compound, and can be any of aromatic hydroxyl group-containing compounds, aliphatic hydroxyl group-containing compounds, and urethane chain-extended polyols thereof. In addition, in order for the oxygen absorbing adhesive composition to harden, it is preferable to have two or more hydroxyl groups in one molecule. However, it is also possible to use a hydroxyl group-containing compound having one hydroxyl group in one molecule in the range that does not inhibit the sufficient effect of the oxygen absorbing adhesive composition.
As the hydroxyl group-containing compound having two or more hydroxyl groups in one molecule, either an aromatic hydroxyl group-containing compound or an aliphatic hydroxyl group-containing compound can be used, and either an alcohol-based or a phenol-based compound can be used.
Particularly preferred isocyanate compounds having two or more isocyanate groups in one molecule include polyalkylene ether diols, urethane chain-extended polyols of polyalkylene ether diols, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, cellulose acetate resins, styrene-maleic acid ester copolymers, polyamide resins, and polyimide resins.
The above-mentioned hydroxyl group compound has a hydroxyl group obtained by (co)polymerizing a raw material having a hydroxyl group, or by modifying the above-mentioned resin with a hydroxyl group-containing compound.
[希釈溶剤]
希釈溶剤は、酸素吸収性化合物と酸化促進触媒を均一に溶解または分散し、酸素吸収性接着剤組成物が均一になり、ドライラミネーション工程に適合するものであれば特に制限無く、例えばエステル系希釈溶剤、ケトン系希釈溶剤、炭化水素系希釈溶剤等を用いることができる。
エステル系希釈溶剤の具体例としては、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられ、ケトン系希釈溶剤の具体例としてはメチルエチルケトン等が挙げられ、炭化水素系希釈溶剤の具体例としてはトルエン等が挙げられる。これらの中でも、酢酸エチルが使い易く、好ましい。
[Dilution solvent]
The dilution solvent is not particularly limited as long as it uniformly dissolves or disperses the oxygen-absorbing compound and the oxidation-promoting catalyst, makes the oxygen-absorbing adhesive composition uniform, and is compatible with the dry lamination process. For example, an ester-based dilution solvent, a ketone-based dilution solvent, a hydrocarbon-based dilution solvent, etc. can be used.
Specific examples of ester-based diluent solvents include ethyl acetate, butyl acetate, etc., specific examples of ketone-based diluent solvents include methyl ethyl ketone, etc., and specific examples of hydrocarbon-based diluent solvents include toluene, etc. Among these, ethyl acetate is easy to use and is preferable.
[各種添加剤]
酸素吸収性接着剤組成物は、必要に応じて各種添加剤を含有することができる。
例えば、硬化促進剤、ポットライフを長くする為の硬化調整剤、酸素吸収性接着剤組成物の保管時や使用時および包装体に内容物を収容する以前での酸素吸収性低下を抑制する為の酸化防止剤、接着助剤、粘着性付与剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、消泡剤、着色顔料や、体質顔料も添加できる。
[Various additives]
The oxygen-absorbing adhesive composition may contain various additives as necessary.
For example, curing accelerators, curing regulators for extending the pot life, antioxidants for suppressing a decrease in oxygen absorbing properties during storage or use of the oxygen absorbing adhesive composition and before the contents are placed in a package, adhesion aids, tackifiers, leveling agents, ultraviolet absorbers, defoamers, coloring pigments, and extender pigments may also be added.
(硬化促進剤)
硬化促進剤としては、酸素吸収性接着剤組成物の硬化反応を促進するものであれば特に制限無く用いることができる。
具体的な硬化促進剤としては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネートなど金属含有化合物や、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5、トリエタノールアミンのような3級アミンなどが挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Cure Accelerator)
There are no particular limitations on the curing accelerator that can be used as long as it accelerates the curing reaction of the oxygen-absorbing adhesive composition.
Specific examples of the curing accelerator include metal-containing compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate, tetrabutyl titanate, and tetraisopropyl titanate, and tertiary amines such as 1,8-diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-7, 1,5-diazabicyclo(4,3,0)nonene-5, and triethanolamine. One or more types selected from the group consisting of these can be used.
(硬化調整剤)
酸素吸収性接着剤組成物は、含有する酸化促進触媒によって、ポットライフが短縮してしまう場合に、硬化調整剤を併用してポットライフを長くすることができる。
具体的な硬化調整剤としては、リン酸類が好ましく、例えば、正リン酸、メタリン酸、ポリリン酸やそれらのエステル誘導体が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
反応調整剤の添加量は、酸素吸収性接着剤組成物の樹脂成分に対して、200ppm以上、400ppm以下が好ましい。上記範囲よりも少ないとポットライフを長くする効果が得られ難く、上記範囲よりも多いと、酸素吸収性接着剤組成物の硬化を阻害してしまう虞がある。
(Cure adjuster)
When the pot life of the oxygen-absorbing adhesive composition is shortened due to the oxidation-promoting catalyst contained therein, the pot life can be extended by using a cure regulator in combination.
Specific examples of the hardening regulator include phosphoric acids, such as orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid, and ester derivatives thereof. One or more types selected from the group consisting of these can be used.
The amount of reaction regulator added is preferably 200 ppm or more and 400 ppm or less relative to the resin component of the oxygen-absorbing adhesive composition. If the amount is less than this range, it is difficult to obtain the effect of extending the pot life, and if the amount is more than this range, there is a risk that the curing of the oxygen-absorbing adhesive composition is inhibited.
(酸化防止剤)
酸素吸収性接着剤組成物の保存時や使用時、さらには酸素吸収性接着剤組成物を用いて作製された包装体が内容物を収容する以前の工程において、酸素吸収性の劣化を抑制して、内容物収容後の酸素吸収性を高く保持するために、酸素吸収性接着剤組成物は、酸化防止剤を含むことができる。
具体的な酸化防止剤としては、フェノール系、ラクトン系、チオエーテル系、没食子酸系、アスコルビン酸、エリソルビン酸、カテキン、ジブチルヒドロキシトルエン、トコフェロール、クエン酸、ブチルヒドロキシアニソール、亜リン酸エステル、ヒンダードアミン、芳香族アミン系などが挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
また、熱や光を酸素吸収性発現のトリガーとして用いることを想定した場合は、アスコルビン酸、トコフェロールなどの耐熱性、耐光性の低い酸化防止剤を用いることが好ましく、フェノール系などの高耐熱性、高耐光性の酸化防止剤を用いることは好ましくない。
酸化防止剤の添加量は、酸素吸収性化合物に対して10ppm以上、10000ppm以下が好ましい。上記範囲よりも少ないと、酸化防止効果が不十分になり易く、上記範囲よりも多いと、酸素吸収性が低下してしまう虞がある。
(Antioxidant)
The oxygen-absorbing adhesive composition may contain an antioxidant in order to suppress deterioration of oxygen absorption properties during storage or use of the oxygen-absorbing adhesive composition, and even in processes before a package made using the oxygen-absorbing adhesive composition contains contents, and to maintain high oxygen absorption properties after the contents are contained.
Specific examples of the antioxidant include phenols, lactones, thioethers, gallic acid, ascorbic acid, erythorbic acid, catechin, dibutylhydroxytoluene, tocopherol, citric acid, butylhydroxyanisole, phosphite, hindered amine, and aromatic amines. One or more types selected from the group consisting of these can be used.
In addition, when it is assumed that heat or light is used as a trigger for expressing oxygen absorbing ability, it is preferable to use an antioxidant having low heat resistance and light resistance, such as ascorbic acid or tocopherol, and it is not preferable to use an antioxidant having high heat resistance and light resistance, such as a phenol-based antioxidant.
The amount of the antioxidant added is preferably 10 ppm or more and 10,000 ppm or less relative to the oxygen absorbing compound. If the amount is less than the above range, the antioxidant effect is likely to be insufficient, and if the amount is more than the above range, the oxygen absorbing property may be reduced.
(接着助剤)
接着力を補助する為の接着助剤としては、シランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤としては、γ-グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジアルコキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、γ-アミノプロピルトリアルコキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリアルコキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、N-ブチル-3-アミノ-2-メチルプロピルトリアルコキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジアルコキシシランが挙げられ、アルコキシ基としてはメトキシ基またはエトキシ基が好ましく、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Adhesive assistant)
As an adhesion aid for aiding adhesive strength, a silane coupling agent is preferred.
Examples of the silane coupling agent include γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane, γ-methacryloxypropyltrialkoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldialkoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltrialkoxysilane, γ-aminopropylmethyldialkoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrialkoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldialkoxysilane, N-butyl-3-amino-2-methylpropyltrialkoxysilane, γ-mercaptopropyltrialkoxysilane, and γ-mercaptopropylmethyldialkoxysilane. The alkoxy group is preferably a methoxy group or an ethoxy group, and one or more selected from the group consisting of these can be used.
(粘着付与剤)
粘着付与剤としては、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ロジン、ロジング
リセリンエステル、テルペン、アルキルフェノールなどが挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Tackifier)
Examples of the tackifier include paraffin wax, polyethylene wax, rosin, rosin glycerin ester, terpene, and alkylphenol. One or more types selected from the group consisting of these can be used.
(レベリング剤)
レベリング剤としては、アクリルポリマー系、変性シリコーン系、アセチレンジオール系などが挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Leveling Agent)
The leveling agent may be an acrylic polymer-based agent, a modified silicone-based agent, an acetylene diol-based agent, or the like. One or more types selected from the group consisting of these may be used.
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、ヒドロキシフェニルトリアジン系、ヒンダードアミン系などが挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Ultraviolet absorber)
Examples of the ultraviolet absorbing agent include benzotriazole-based, hydroxyphenyltriazine-based, and hindered amine-based agents, and one or more types selected from the group consisting of these may be used.
(消泡剤)
消泡剤としては、界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンオイルなどが挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Antifoaming agent)
The antifoaming agent may be a surfactant, a polyether-modified silicone oil, or the like. One or more kinds selected from the group consisting of these may be used.
(着色顔料)
着色顔料としては、アンスラキノン、ジケトピロロピロール、ペリレンマルーン、カーボンブラック、ジオキサジン、ペリレン、ベンズイミダゾロン、イソインドリノン、イソインドリン、フタロシアニン系、インダンスレンなどの有機系顔料や、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、アゾメチン銅錯体、酸化チタン、酸化ケイ素などの無機系顔料が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Coloring pigments)
Examples of color pigments include organic pigments such as anthraquinone, diketopyrrolopyrrole, perylene maroon, carbon black, dioxazine, perylene, benzimidazolone, isoindolinone, isoindoline, phthalocyanine, and indanthrene, and inorganic pigments such as yellow iron oxide, red iron oxide, azomethine copper complex, titanium oxide, and silicon oxide. One or more types selected from the group consisting of these pigments can be used.
(体質顔料)
体質顔料とは、増量剤として用いられたり、着色力や光沢、強度、使用感などの調整剤として用いられたりする白色ないし無色の顔料である。
具体例としては、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、チタン酸バリウム、水酸化カルシウム、亜硫酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、ゼオライト、タルクなどの無機系顔料が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種または2種以上を使用することができる。
(Extender pigment)
The extender pigment is a white or colorless pigment used as an extender or as an adjuster for coloring power, gloss, strength, usability, etc.
Specific examples include inorganic pigments such as barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, barium titanate, calcium hydroxide, calcium sulfite, calcium sulfate, calcium oxide, calcium silicate, titanium oxide, silica, zeolite, and talc. One or more types selected from the group consisting of these can be used.
《酸素吸収性接着剤組成物の調製方法》
酸素吸収性接着剤組成物は、酸素吸収性化合物、酸化促進触媒、必要に応じて、さらに、変性剤、希釈溶剤、各種添加物等の全構成成分を混合することにより製造することができる。あるいは、酸素吸収性化合物、酸化促進触媒、そして、必要に応じて、さらに、変性剤、希釈溶剤、各種添加物等を、既存の接着剤組成物に混合することにより製造することができる。
上記の混合を行う方法や、各成分を混合する際の順序は、特に限定されず、一般的な接着剤組成物を調製する際の方法や混合順序を適用することができる。
具体的な混合方法としては、溶剤に溶解させて混合する方法や、溶融混錬する方法が挙げられる。この時、溶解性や分散性を上げるために加熱温度を調整することが好ましい。
<<Method for preparing oxygen-absorbing adhesive composition>>
The oxygen-absorbing adhesive composition can be produced by mixing all of the components, such as the oxygen-absorbing compound, the oxidation-promoting catalyst, and, if necessary, the modifier, the diluting solvent, various additives, etc. Alternatively, the oxygen-absorbing adhesive composition can be produced by mixing the oxygen-absorbing compound, the oxidation-promoting catalyst, and, if necessary, the modifier, the diluting solvent, various additives, etc., with an existing adhesive composition.
The method for carrying out the above mixing and the order in which the components are mixed are not particularly limited, and the method and mixing order used in preparing a general adhesive composition can be applied.
Specific mixing methods include a method of dissolving in a solvent and mixing, and a melt-kneading method. In this case, it is preferable to adjust the heating temperature in order to increase the solubility and dispersibility.
《酸素吸収性接着剤組成物の使用方法》
酸素吸収性接着剤組成物の使用方法には特に限定は無く、一般的な接着剤としての使用方法を適用できる。
例えば適切な粘度となるよう加温して用いるノンソルベント型ラミネーション方式や、希釈溶剤や他の配合接着剤を加えて適切な塗工粘度に調整して用いるドライラミネーション方式等が挙げられる。
酸素吸収性接着剤組成物を用いて接着剤層を形成する際、その塗工量は、2~5g/m2が好ましく、3~5g/m2がより好ましい。上記範囲よりも少ないと十分な酸素吸収性が得られない虞があり、上記範囲よりも多くても酸素吸収性はさほど変化せず、コストデメリットにつながる為、好ましくない。
<<Method of using the oxygen-absorbing adhesive composition>>
There are no particular limitations on the method of using the oxygen-absorbing adhesive composition, and any method for using it as an adhesive can be used.
For example, there may be mentioned a non-solvent type lamination method in which the coating is heated to obtain an appropriate viscosity, and a dry lamination method in which a dilution solvent or other compounded adhesive is added to adjust the coating viscosity to an appropriate level.
When forming an adhesive layer using the oxygen-absorbing adhesive composition, the coating amount is preferably 2 to 5 g/m 2 , and more preferably 3 to 5 g/m 2. If the coating amount is less than the above range, there is a risk that sufficient oxygen absorption cannot be obtained, and if the coating amount is more than the above range, the oxygen absorption does not change significantly, which leads to cost disadvantages, and is therefore not preferred.
酸素吸収性接着剤組成物を用いて接着剤層を形成して接着して得られた積層体は、通常、20℃以上、50℃以下で、2日間以上、5日間以下のエージングを施すことが好ましい。
尚、エージングする際は、積層体の酸素吸収性を低下させない為に、できるだけ低温、または不活性ガス雰囲気下でエージングすることが好ましい。
作製された積層体を保管する際も、積層体の酸素吸収性を低下させない為に、10℃以下、または不活性ガス雰囲気下で保管することが好ましい。
A laminate obtained by forming and bonding an adhesive layer using the oxygen-absorbing adhesive composition is preferably aged at 20° C. or higher and 50° C. or lower for 2 days or higher and 5 days or lower.
In addition, in order not to decrease the oxygen absorption property of the laminate, it is preferable to carry out the aging at a temperature as low as possible or in an inert gas atmosphere.
When storing the produced laminate, it is preferable to store it at 10° C. or below or in an inert gas atmosphere in order not to decrease the oxygen absorbing property of the laminate.
《接着可能な対象物について》
酸素吸収性接着剤組成物が接着可能な対象物については、特に限定はなく、例えば、樹脂成形品、樹脂フィルム、紙、金属、金属箔、無機蒸着膜面、無機酸化物蒸着膜面への接着が可能である。
About objects that can be glued
There are no particular limitations on the objects to which the oxygen-absorbing adhesive composition can be adhered, and for example, it is possible to adhere to resin molded products, resin films, paper, metals, metal foils, inorganic vapor deposition film surfaces, and inorganic oxide vapor deposition film surfaces.
樹脂フィルムの樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、各種ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリブテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、アセタール系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。 Specific examples of resins for the resin film include polyester-based resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyamide-based resins such as various nylons, polyethylene-based resins, polypropylene-based resins, cyclic polyolefin-based resins, polystyrene-based resins, polyolefin-based resins such as acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS resins), and polybutene-based resins, polyvinyl chloride-based resins, polycarbonate-based resins, polyimide-based resins, polyamideimide-based resins, diallyl phthalate-based resins, silicone-based resins, polysulfone-based resins, polyphenylene sulfide-based resins, polyethersulfone-based resins, polyurethane-based resins, cellulose-based resins, poly(meth)acrylic resins, polyvinylidene chloride-based resins, acetal-based resins, and fluorine-based resins.
紙の具体例としては、例えば、強サイズ性の晒または未晒の、紙層用の紙基材、あるいは純白ロール紙、クラフト紙、板紙、コート紙、加工紙、ミルク原紙等の紙基材、その他等が挙げられる。
金属箔の具体例としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔等が挙げられる。
無機蒸着層の金属の具体例としては、アルミニウムが挙げられる。
無機蒸着層の無機酸化物の具体例としては、シリカ、アルミナ、酸化インジウム錫、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化バリウム、酸化クロム等、窒化珪素、炭化珪素等が挙げられる。これらの中でも、シリカ、アルミナが好ましい。
Specific examples of paper include strong sizing bleached or unbleached paper base materials for paper layers, or paper base materials such as pure white roll paper, kraft paper, paperboard, coated paper, processed paper, milk base paper, and the like.
Specific examples of the metal foil include aluminum foil, copper foil, and stainless steel foil.
A specific example of the metal of the inorganic vapor deposition layer is aluminum.
Specific examples of inorganic oxides in the inorganic vapor deposition layer include silica, alumina, indium tin oxide, zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, zirconium oxide, vanadium oxide, barium oxide, chromium oxide, silicon nitride, silicon carbide, etc. Among these, silica and alumina are preferred.
≪シーラント層≫
シーラント層は、1層で構成されていてもよく、組成が同一または異なる2層以上の多層構成であってもよい。
シーラント層は、紙カップ容器を作製する際にヒートシールすることから、ヒートシール性を有する樹脂を含有することが好ましい。
そして、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体の両表面にシーラント層が含まれている場合に、両シーラント層が同じ樹脂系を含有していれば、両シーラント層間のヒートシール性を高めることができる為、好ましい。
また、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体が絵柄や文字等からなる印刷層を紙基材層上等に含んでいる場合に、紙カップ容器において該印刷層を外部から視認できるように、紙カップ容器の外側の表面に積層されているシーラント層は透明であることが好ましい。
また、該シーラント層は印刷層を保護する作用を奏し、印刷層の経時的な劣化を抑制することができる。
<Sealant layer>
The sealant layer may be composed of a single layer, or may be composed of two or more layers having the same or different compositions.
The sealant layer is heat sealed when the paper cup container is produced, and therefore preferably contains a resin having heat sealability.
Furthermore, when sealant layers are included on both surfaces of the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers, it is preferable for both sealant layers to contain the same resin system, as this can improve the heat sealability between the two sealant layers.
In addition, when the oxygen-absorbing paper-based laminate for a paper cup container includes a printed layer consisting of a pattern, letters, etc. on a paper base layer, it is preferable that the sealant layer laminated on the outer surface of the paper cup container is transparent so that the printed layer can be seen from the outside of the paper cup container.
In addition, the sealant layer acts to protect the printed layer, and can suppress deterioration of the printed layer over time.
また、シーラント層は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で、任意の添加剤を含んでもよい。添加剤としては、樹脂フィルムの成形加工性や生産性、各種の物性を調製するために一般に使用される種々の樹脂用添加剤、例えばアンチブロッキング剤、スリップ剤、酸化防止剤、顔料、流動制御材、難燃剤、充填剤、紫外線吸収剤、界面活性剤等が挙げられる。
シーラント層の厚さは、10μm~150μmが好ましく、30μm~100μmがより好ましい。紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体の両表面にシーラント層が含まれている場合に、2つのシーラント層の厚さは異なっていてもよく、同じでもよい。
The sealant layer may contain any additives within the range that does not significantly impair the effects of the present invention. Examples of the additives include various resin additives that are generally used to adjust the moldability, productivity, and various physical properties of the resin film, such as antiblocking agents, slip agents, antioxidants, pigments, flow control agents, flame retardants, fillers, ultraviolet absorbers, and surfactants.
The thickness of the sealant layer is preferably 10 μm to 150 μm, more preferably 30 μm to 100 μm. When the sealant layer is included on both surfaces of the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers, the thicknesses of the two sealant layers may be different or the same.
(ヒートシール性を有する樹脂)
ヒートシール性を有する樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂や、ポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸またはその無水物を使用して、グラフト重合または共重合によって酸変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂を使用することができる。これらの樹脂は、単独または複数を組み合せて使用できる。
上記の樹脂の中でも、ポリオレフィン系樹脂を用いることが、密着性や製造コスト等の観点から好ましく、ポリオレフィン系樹脂の中でも、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等が特に好ましい。
(Resin having heat sealability)
Examples of resins having heat sealability include polyolefin resins, acid-modified polyolefin resins obtained by acid-modifying polyolefin resins by graft polymerization or copolymerization with unsaturated carboxylic acids or their anhydrides such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, etc., polyvinyl acetate resins, poly(meth)acrylic resins, polyvinyl chloride resins, and other resins. These resins can be used alone or in combination.
Of the above resins, polyolefin resins are preferred from the standpoint of adhesion and production costs, and of the polyolefin resins, low density polyethylene, linear low density polyethylene, etc. are particularly preferred.
(ポリオレフィン系樹脂)
ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン-α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、メチルペンテン(共)重合体、ブテン(共)重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、ポリノルボネン等の環状オレフィン(共)重合体等が挙げられる。共重合体は、ランダムもしくはブロック共重合体であってもよい。
(Polyolefin resin)
Specific examples of polyolefin resins include polyethylene, low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymers polymerized using a metallocene catalyst, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, ionomer resins, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ethylene-propylene copolymers, methylpentene (co)polymers, butene (co)polymers, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, and cyclic olefin (co)polymers such as polynorbornene. The copolymers may be random or block copolymers.
ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィンの合成に用いられたモノマーの骨格によって、例えば、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂に分類され、共重合体であってもよい。本発明においては、各種の総称として「系樹脂」を付記して、例えば、各種のポリエチレンの総称としてポリエチレン系樹脂とも表記する。
そして、エチレン、プロペン、1-ブテン、1,3-ブタジエン、1-ヘキセン等のα-オレフィンを原料に用いて重合して製造されるポリオレフィンは、それぞれ、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリヘキセン系樹脂等と呼ばれる。
重合方法としては、例えば、低密度ポリエチレン用には高圧法が、直鎖状低密度ポリエチレン用には低圧重合法(チーグラー・ナッタ触媒を用いた気相重合法またはメタロセン触媒を用いた液相重合法)、スラリー法、溶液法、気相重合法等の重合方法が一般的である。
Polyolefin resins are classified into, for example, polyethylene resins and polypropylene resins depending on the skeleton of the monomer used in the synthesis of the polyolefin, and may be copolymers. In the present invention, the term "polyethylene resin" is added as a general term for various types, and for example, polyethylene resin is also used as a general term for various types of polyethylene.
Polyolefins produced by polymerizing α-olefins such as ethylene, propene, 1-butene, 1,3-butadiene, and 1-hexene as raw materials are called polyethylene-based resins, polypropylene-based resins, polybutylene-based resins, polybutadiene-based resins, polyhexene-based resins, and the like, respectively.
As the polymerization method, for example, a high-pressure method is generally used for low-density polyethylene, and a low-pressure polymerization method (a gas phase polymerization method using a Ziegler-Natta catalyst or a liquid phase polymerization method using a metallocene catalyst), a slurry method, a solution method, a gas phase polymerization method, or the like is generally used for linear low-density polyethylene.
ヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂や酸変性ポリオレフィン系樹脂の原料ポリオレフィン系樹脂には、植物由来のポリオレフィン系樹脂を用いることができる。但し、化石燃料由来のポリオレフィン系樹脂を併用してもよい。
植物由来のポリオレフィン系樹脂を用いることによって、環境負荷を低減することができる。
植物由来樹脂は、併用する化石燃料由来樹脂の物性や、積層体の使用条件に応じて、適した密度やMFRのものを選択することができる。
シーラント層中の、植物由来のポリオレフィン系樹脂の含有率は、40質量%以上、100質量%以下であることが好ましい。上記範囲よりも小さいと、環境負荷低減効果が低くなってしまう。
シーラント層が多層構成の場合には、シーラント層は、植物由来のポリオレフィン系樹脂を含有する層と、植物由来のポリオレフィン系樹脂を含有しない層があってもよい。例えば、積層体の最表面になる外部表面の層は、植物由来のポリオレフィン系樹脂を含有しないことが好ましい。さらにまた、シーラント層が3層以上の多層構成の場合には、シーラント層の両表面の層は植物由来のポリオレフィン系樹脂を含まず、内部の層が植物由来のポリオレフィン系樹脂を含むことが好ましい。
The raw material polyolefin resin for the heat-sealable polyolefin resin or acid-modified polyolefin resin may be a plant-derived polyolefin resin, although a fossil fuel-derived polyolefin resin may also be used in combination.
By using plant-derived polyolefin resins, the environmental impact can be reduced.
The plant-derived resin can be selected from those having an appropriate density and MFR depending on the physical properties of the fossil fuel-derived resin used in combination and the conditions of use of the laminate.
The content of the plant-derived polyolefin resin in the sealant layer is preferably 40% by mass or more and 100% by mass or less. If the content is less than the above range, the effect of reducing the environmental load is reduced.
When the sealant layer is a multi-layer structure, the sealant layer may have a layer containing a plant-derived polyolefin resin and a layer not containing a plant-derived polyolefin resin. For example, it is preferable that the outer surface layer that is the outermost surface of the laminate does not contain a plant-derived polyolefin resin. Furthermore, when the sealant layer is a multi-layer structure of three or more layers, it is preferable that the layers on both surfaces of the sealant layer do not contain a plant-derived polyolefin resin, and the inner layer contains a plant-derived polyolefin resin.
化石燃料由来ポリオレフィン系樹脂と植物由来ポリオレフィン系樹脂の分類は、ポリオレフィン系樹脂は、原料モノマーの由来によって決定される。
(化石燃料由来ポリオレフィン系樹脂)
本発明において、化石燃料由来ポリオレフィン系樹脂とは、植物由来の原料モノマーを用いず、従来どおり、化石燃料から得られるナフサを熱分解して得られる原料モノマーを用いたポリオレフィン系樹脂である。
(植物由来ポリオレフィン系樹脂)
本発明において、「植物由来」とは、植物原料に由来する炭素を含むことを意味し、例えば、植物から得られる化合物を原料として製造されることを意味する。
植物由来ポリオレフィン系樹脂の製造方法としては、例えば、先ず、慣用の方法にしたがって、サトウキビ、トウモロコシ、サツマイモ等の植物から得られる糖液や澱粉を、酵母等の微生物により発酵させてバイオエタノールを製造し、これを触媒存在下で加熱し、分子内脱水反応等によりエチレン、並びにα-オレフィン(1-ブテン、1-ヘキセン等)を得る。
次いで、これらを重合の原料モノマーとして用いて、化石燃料由来ポリオレフィン系樹脂の製造と同様にして、慣用の触媒の存在下で重合させることにより、植物由来ポリオレフィン系樹脂を製造することができる。重合時の触媒や重合方法は、化石燃料由来ポリオレフィン系樹脂と同様である。
重合の原料モノマーの一部や共重合モノマーには、必要に応じて、化石燃料由来のものを併用することもできる。
Polyolefin resins are classified into fossil fuel-derived polyolefin resins and plant-derived polyolefin resins according to the origin of the raw material monomers.
(Fossil fuel-derived polyolefin resin)
In the present invention, the fossil fuel-derived polyolefin resin is a polyolefin resin that does not use raw material monomers derived from plants, but uses raw material monomers obtained by pyrolysis of naphtha obtained from fossil fuels as in the conventional method.
(Plant-derived polyolefin resin)
In the present invention, "plant-derived" means that it contains carbon derived from a plant raw material, for example, it means that it is produced using a compound obtained from a plant as a raw material.
In a method for producing a plant-derived polyolefin resin, for example, first, sugar liquid or starch obtained from plants such as sugar cane, corn, or sweet potato is fermented by a microorganism such as yeast to produce bioethanol according to a conventional method, and this is then heated in the presence of a catalyst to produce ethylene and α-olefins (1-butene, 1-hexene, etc.) through an intramolecular dehydration reaction or the like.
Next, these are used as raw monomers for polymerization, and are polymerized in the presence of a conventional catalyst in the same manner as in the production of fossil fuel-derived polyolefin resins, to produce plant-derived polyolefin resins. The catalyst and polymerization method used in polymerization are the same as those used in the production of fossil fuel-derived polyolefin resins.
As a part of the raw material monomers for polymerization or copolymerization monomers, those derived from fossil fuels can also be used in combination, if necessary.
(シーラント層の形成方法)
シーラント層の形成方法は、特に限定されず、従来から公知の、シーラント層の積層方法を適用することができる。
シーラント層用の1層または2層以上からなるシーラントフィルムを予め作製しておき、該シーラントフィルムを、接着剤等を介して積層体を構成する他層と接着して積層してもよい。シーラントフィルムの作製法としては、1種または2種以上の樹脂組成物を溶融押出して、インフレーション法によってフィルム化したり、T-ダイ成形等を用いたエクストルージョン法によってロール上に溶融押出しおよび狭窄してフィルム化してもよい。
(Method of forming sealant layer)
The method for forming the sealant layer is not particularly limited, and any conventionally known method for laminating a sealant layer can be used.
A sealant film consisting of one or more layers for the sealant layer may be prepared in advance, and the sealant film may be laminated by adhering it to other layers constituting the laminate via an adhesive, etc. The sealant film may be prepared by melt-extruding one or more resin compositions and forming them into a film by an inflation method, or by melt-extruding onto a roll and constricting it by an extrusion method using a T-die molding or the like to form a film.
ここで、作製したシーラントフィルムの片面をコロナ処理しておいて、該コロナ処理面を積層対象側に対向させて接着して積層することが好ましい。
または、シーラント層を形成するための樹脂組成物を溶融し、溶融(共)押出しして、積層対象層上に流して、フィードブロック法あるいはマルチマニホールド法を用いたT-ダイ成形等を用いたエクストルージョン法によって積層体を構成する他層の上に1層または多層からなるシーラント層を積層してもよい。
何れの方法においても、同一または異なる組成の樹脂組成物を用いて、共溶融押出しによって、多層のシーラントフィルムを作製することができる。
Here, it is preferable that one side of the prepared sealant film is corona-treated, and the corona-treated side is placed opposite the side to be laminated, and then laminated by adhesion.
Alternatively, the resin composition for forming the sealant layer may be melted, melt (co)extruded, and poured onto the layers to be laminated, and a sealant layer consisting of one or more layers may be laminated onto the other layers that make up the laminate by an extrusion method using a T-die molding method using a feed block method or a multi-manifold method.
In either method, a multi-layer sealant film can be produced by co-melt extrusion using resin compositions of the same or different compositions.
≪紙基材層≫
紙基材層の材料として、例えば、紙カップ容器の紙基材層を構成する基本素材としての、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有し、特に、支持性を有する一般的な公知公用の紙基材を使用することができる。
紙基材層は、1層で構成されていても、同じ又は異なる組成の任意の積層手段によって積層された2層以上の多層で構成されていてもよい。
紙基材層は、樹脂層をさらに含んでいてもよい。樹脂層は樹脂または樹脂組成物を塗布や押出積層によって形成してもよく、樹脂フィルムを積層して形成してもよい。
例えば紙基材層の表面に、例えば2μm以上、50μm以下のコート層を設けて紙基材層の耐水性を向上させることができる。
<Paper base layer>
As a material for the paper base layer, for example, a commonly known and publicly used paper base material that has excellent mechanical, physical, chemical and other properties, and in particular has supportive properties, can be used as the basic material constituting the paper base layer of a paper cup container.
The paper base layer may be composed of one layer, or may be composed of two or more layers of the same or different composition laminated by any lamination means.
The paper substrate layer may further include a resin layer. The resin layer may be formed by coating or extrusion lamination of a resin or a resin composition, or by laminating a resin film.
For example, a coating layer having a thickness of, for example, 2 μm or more and 50 μm or less can be provided on the surface of a paper base layer to improve the water resistance of the paper base layer.
紙基材層中の樹脂層の具体的な樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、その他等の強靱な熱可塑性樹脂が挙げられる。 Specific examples of resins for the resin layer in the paper base layer include polyester-based resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate, polyolefin-based resins such as polyethylene-based resins and polypropylene-based resins, polyamide-based resins such as nylon, polyaramid-based resins, polycarbonate-based resins, polyacetal-based resins, fluorine-based resins, and other tough thermoplastic resins.
コート層を押出形成する場合にはポリエチレン系樹脂を用いることが好ましく、とくにLDPEを用いることが好ましい。
そして、上記の樹脂から作製された樹脂フィルムは、未延伸フィルム、あるいは一軸方向または二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができる。
上記の中でも、二軸延伸PETフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムが、好ましく用いられる。
更に、防湿性や他層との接着性などを向上させるため、上記の樹脂フィルムに、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)をコーティングなどで積層した多層樹脂フィルム、或いは、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状オレフィンコポリマー、フッ素樹脂などをラミネートした多層樹脂フィルムも使用することができる。
また、隣接する層との接着性向上のため、樹脂層表面は、必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電処理、サンドブラスト処理等のなどの物理的な表面処理や、化学薬品を用いた薬品処理、酸化処理などの化学的な表面処理が施されていてもよい。
When the coating layer is extrusion-formed, it is preferable to use a polyethylene resin, and in particular, it is preferable to use LDPE.
The resin film made from the above resin may be either an unstretched film or a uniaxially or biaxially stretched film.
Among the above, a biaxially oriented PET film and a biaxially oriented polypropylene film are preferably used.
Furthermore, in order to improve moisture resistance and adhesion to other layers, a multilayer resin film in which polyvinylidene chloride (PVDC) is laminated onto the above-mentioned resin film by coating or the like, or a multilayer resin film in which polyethylene, polypropylene, a cyclic olefin copolymer, a fluororesin, or the like is laminated may also be used.
In order to improve adhesion to adjacent layers, the surface of the resin layer may be subjected to physical surface treatments such as corona discharge treatment, ozone treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, sandblasting treatment, etc., or chemical surface treatments such as chemical treatment using chemicals or oxidation treatment, as necessary.
(紙基材)
紙基材は紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を支持するための層であり、用途に応じ、賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有する任意の紙を使用することができる。例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙、純白ロール紙、上質紙、中質紙、塗工紙、片艶紙、クラフト紙、片艶クラフト紙、晒クラフト紙、グラシン紙、板紙、加工紙、白板紙、ライナー、ミルク原紙、バリアコート紙等の各種の紙を使用することができる。
紙基材の坪量は、100g/m2以上、400g/m2以下が好ましく、140g/m2以上、300g/m2以下がより好ましい。紙基材の坪量を上記数値範囲とすることにより、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体の加工容易性を維持しつつ、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を用いて製造した紙カップ容器の強度を向上させることができる。
紙基材は、これらの紙を複数層重ねてラミネートしたものであってもよい。
(Paper base material)
The paper substrate is a layer for supporting the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers, and any paper having shapeability, flex resistance, rigidity, stiffness, strength, etc., can be used depending on the application. For example, various types of paper can be used, such as highly sizing bleached or unbleached paper, pure white roll paper, fine paper, medium quality paper, coated paper, one-sided glossy paper, kraft paper, one-sided glossy kraft paper, bleached kraft paper, glassine paper, paperboard, processed paper, white paperboard, liner, milk base paper, and barrier coated paper.
The basis weight of the paper base material is preferably 100 g/ m2 or more and 400 g/ m2 or less, and more preferably 140 g/ m2 or more and 300 g/ m2 or less. By setting the basis weight of the paper base material within the above numerical range, it is possible to improve the strength of the paper cup container manufactured using the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers while maintaining the ease of processing of the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
The paper substrate may be a laminate of multiple layers of these papers.
また、隣接する層との接着性向上のため、紙基材表面は、必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電処理、サンドブラスト処理等のなどの物理的な表面処理や、化学薬品を用いた薬品処理、酸化処理などの化学的な表面処理が施されて
いてもよい。
薬品処理で用いられる具体的な薬剤としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などが挙げられ、これらを単独あるいは2種類以上を混合して用いることができる。
In addition, in order to improve adhesion to adjacent layers, the surface of the paper substrate may be subjected to physical surface treatments such as corona discharge treatment, ozone treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, sandblasting treatment, etc., or chemical surface treatments such as chemical treatment using chemicals or oxidation treatment, if necessary.
Specific examples of chemicals used in the chemical treatment include oxidized starch, hydroxyethyl etherified starch, enzyme-modified starch, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, surface sizing agents, water-resistant agents, water-retaining agents, thickeners, lubricants, etc., and these can be used alone or in combination of two or more types.
上記の各種薬剤には、顔料を混合して用いることができる。
顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料や、密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを、単独または2種類以上混合して用いることができる。
紙基材の表面処理の方法は特に限定されるものではないが、ロッドメタリングサイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロールコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、カーテンコーターなど公知の塗工装置を用いることができる。
The above-mentioned various agents can be used by mixing with pigments.
Examples of pigments that can be used include inorganic pigments such as kaolin, clay, engineered kaolin, delaminated clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, mica, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicates, colloidal silica, and satin white; and organic pigments such as solid, hollow, and core-shell type pigments, which can be used alone or in combination of two or more.
The method for treating the surface of the paper substrate is not particularly limited, but known coating devices such as a rod metering size press, a pond type size press, a gate roll coater, a spray coater, a blade coater, and a curtain coater can be used.
原紙の製造(抄紙)方法は特に限定されるものではなく、公知の長網フォーマー、オントップハイブリッドフォーマー、ギャップフォーマーマシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ抄紙方式で抄紙して紙基材を製造することができる。
原紙は、パルプから作製され、填料、各種助剤等を含有していてもよい。
パルプとしては、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹未漂白パルプ(NUKP)、サルファイトパルプなどの化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプなどの機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプなどの木材繊維、ケナフ、竹、麻などから得られた非木材繊維などを用いることができ、1種を単独で用いても、2種以上を適宜混合して用いてもよい。
これらの中でも、異物混入が少なく、経時変色少なく、白色度が高くて印刷時の面感が良好な理由から、木材繊維の化学パルプ、機械パルプを用いることが好ましく、化学パルプを用いることがより好ましい。
The method for producing the base paper (papermaking) is not particularly limited, and the paper base material can be produced by making paper using a known Fourdrinier former, on-top hybrid former, gap former machine, etc., using an acidic papermaking, neutral papermaking, or alkaline papermaking method.
The base paper is made from pulp and may contain fillers, various auxiliary agents, and the like.
Examples of pulp that can be used include chemical pulps such as bleached hardwood kraft pulp (LBKP), unbleached hardwood kraft pulp (LUKP), bleached softwood kraft pulp (NBKP), unbleached softwood pulp (NUKP), and sulfite pulp; mechanical pulps such as stone-ground pulp and thermomechanical pulp; wood fibers such as deinked pulp and recycled paper pulp; and non-wood fibers obtained from kenaf, bamboo, hemp, and the like. One type of pulp may be used alone, or two or more types may be appropriately mixed and used.
Among these, it is preferable to use chemical pulp or mechanical pulp made from wood fibers, and it is more preferable to use chemical pulp, because they are less likely to be mixed with foreign matter, less likely to discolor over time, have a high degree of whiteness, and provide a good surface feel when printed.
填料としては、公知の填料を使用することができる。具体例としては、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、酸化チタン、ゼオライト、合成樹脂填料等が挙げられる。
各種添加剤としては、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。さらに、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等も必要に応じて添加することができる。
As the filler, known fillers can be used, specific examples of which include white carbon, talc, kaolin, clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium oxide, zeolite, and synthetic resin fillers.
As various additives, aluminum sulfate and various anionic, cationic, nonionic or amphoteric retention aids, drainage aids, paper strength agents, internal sizing agents, etc. may be used as necessary. Furthermore, dyes, fluorescent whitening agents, pH adjusters, defoamers, pitch control agents, slime control agents, etc. may also be added as necessary.
さらに、必要に応じて、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料等のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、他の性能に悪影響を与えない範囲で目的に応じて、任意に添加することができる。 Furthermore, if necessary, plastic compounding agents and additives such as lubricants, crosslinking agents, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, fillers, reinforcing agents, antistatic agents, and pigments can be added to improve or modify processability, heat resistance, weather resistance, mechanical properties, dimensional stability, oxidation resistance, slipperiness, release properties, flame retardancy, mold resistance, electrical properties, strength, etc., and the amount of these additives can be freely selected according to the purpose, as long as they do not adversely affect other properties.
≪印刷層≫
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者等の表示、その他等の表示や美感の付与のために、例えば、文字、数字、図形、記号、絵柄、模様等の意匠パターンを視覚的に示すものであり、所望の意匠パターンを形成することができる。
印刷層は、従来公知の印刷インキを用いて、例えば、紙基材層の紙カップ容器の外側に
なる表面に設けることができる。印刷の方式は特に限定されるものではなく、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の従来公知の方式を用いることができる。印刷層は、被印刷面の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。
印刷層を視認できるように、酸素吸収性紙カップ容器の形成時に、印刷層が最外層になるか、印刷層よりも外側になる層が透明であることが好ましい。
<Printing layer>
The printed layer visually presents design patterns such as letters, numbers, figures, symbols, pictures, patterns, etc. for the purpose of decoration, indication of contents, indication of expiration date, indication of manufacturer, seller, etc., and for imparting aesthetic appeal, and can form the desired design pattern.
The printing layer can be provided, for example, on the surface of the paper base layer that will be the outer side of the paper cup container, using a conventionally known printing ink. The printing method is not particularly limited, and conventionally known methods such as gravure printing, flexographic printing, and screen printing can be used. The printing layer may be provided on the entire surface to be printed, or may be provided on only a part of it.
In order to make the printed layer visible, it is preferable that when the oxygen-absorbing paper cup container is formed, the printed layer be the outermost layer, or a layer that is outer than the printed layer be transparent.
≪接着樹脂層≫
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を構成する各層の間には、接着樹脂層やアンカーコート層を含むことができる。
接着樹脂層は、例えば、接着性の樹脂組成物を溶融押出する(共)押し出しラミネーション法、Tダイ(共)押し出し法等によって形成された層(押出樹脂層)であってもよく、ドライラミネート接着剤を用いたドライラミネーションによって形成された層(ドライラミネート層)であってもよい。
<Adhesive resin layer>
An adhesive resin layer or an anchor coat layer may be included between each layer constituting the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
The adhesive resin layer may be, for example, a layer (extruded resin layer) formed by a (co)extrusion lamination method in which an adhesive resin composition is melt-extruded, a T-die (co)extrusion method, or the like, or may be a layer (dry laminate layer) formed by dry lamination using a dry laminate adhesive.
そして、必要に応じて、積層された押出樹脂層である接着樹脂層の表面に、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電処理、サンドブラスト処理等のなどの物理的な表面処理や、化学薬品を用いた酸化処理などの化学的な表面処理を施してもよい。
上記の接着性の樹脂組成物に含有される樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂や、ポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸またはその無水物を使用して、グラフト重合または共重合によって酸変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂を使用することができる。これらの樹脂は、単独または複数を組み合せて使用できる。
If necessary, the surface of the adhesive resin layer, which is the laminated extruded resin layer, may be subjected to a physical surface treatment such as corona discharge treatment, ozone treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, sandblasting treatment, etc., or a chemical surface treatment such as oxidation treatment using chemicals.
Examples of the resin contained in the adhesive resin composition include polyolefin resins, acid-modified polyolefin resins obtained by acid-modifying polyolefin resins by graft polymerization or copolymerization with unsaturated carboxylic acids or their anhydrides such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, etc., polyvinyl acetate resins, poly(meth)acrylic resins, polyvinyl chloride resins, etc. These resins can be used alone or in combination.
ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン-α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、メチルペンテン(共)重合体、ブテン(共)重合体、ポリイソプレン、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、ポリノルボネン等の環状オレフィン(共)重合体等が挙げられる。共重合体は、ランダムもしくはブロック共重合体であってもよい。
ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィンの合成に用いられたモノマーの骨格によって、例えば、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂に分類され、共重合体であってもよい。本発明においては、各種の総称として「系樹脂」を付記して、例えば、各種のポリエチレンの総称としてポリエチレン系樹脂とも表記する。
そして、エチレン、プロペン、1-ブテン、1,3-ブタジエン、1-ヘキセン等のα-オレフィンを原料に用いて重合して製造されるポリオレフィンは、それぞれ、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリヘキセン系樹脂等と呼ばれる。
Specific examples of polyolefin resins include polyethylene, low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymers polymerized using a metallocene catalyst, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, ionomer resins, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ethylene-propylene copolymers, methylpentene (co)polymers, butene (co)polymers, polyisoprene, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, and cyclic olefin (co)polymers such as polynorbornene. The copolymers may be random or block copolymers.
Polyolefin resins are classified into, for example, polyethylene resins and polypropylene resins depending on the skeleton of the monomer used in the synthesis of the polyolefin, and may be copolymers. In the present invention, the term "polyethylene resin" is added as a general term for various types, and for example, polyethylene resin is also used as a general term for various types of polyethylene.
Polyolefins produced by polymerizing α-olefins such as ethylene, propene, 1-butene, 1,3-butadiene, and 1-hexene as raw materials are called polyethylene-based resins, polypropylene-based resins, polybutylene-based resins, polybutadiene-based resins, polyhexene-based resins, and the like, respectively.
接着樹脂層は、本発明の特性を損なわない範囲において、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、難燃化剤、架橋剤、着色剤等の添加剤を含むことができる。
接着樹脂層の厚みは、特に制限されるものではないが、押出樹脂である場合には、5μm以上、60μm以下であることが好ましく、ドライラミネート接着剤の場合には、0.1g/m2以上、20g/m2以下であることが好ましい。接着樹脂層の厚みを上記数値範囲とすることで、安定した接着強度を有することができる。
また、ドライラミネートによって形成される接着樹脂層を構成するドライラミネート用接着剤としては、具体的には、2液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤、その他等を使用することができる。
The adhesive resin layer may contain additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antistatic agents, antiblocking agents, flame retardants, crosslinking agents, and colorants, as long as the additives do not impair the characteristics of the present invention.
The thickness of the adhesive resin layer is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more and 60 μm or less in the case of an extruded resin, and is preferably 0.1 g/m 2 or more and 20 g/m 2 or less in the case of a dry laminate adhesive. By setting the thickness of the adhesive resin layer within the above numerical range, stable adhesive strength can be obtained.
In addition, examples of the dry lamination adhesive that constitutes the adhesive resin layer formed by dry lamination include two-component curing urethane adhesives, polyester urethane adhesives, polyether urethane adhesives, acrylic adhesives, polyester adhesives, polyamide adhesives, polyvinyl acetate adhesives, epoxy adhesives, rubber adhesives, and others.
アンカーコート層は、アンカーコート剤を塗布して乾燥させることにより形成される層であり、隣接する層間の密着性を向上することができる。
アンカーコート剤としては、耐熱温度が135℃以上である任意の樹脂、例えばビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンイミン等からなるアンカーコート剤が挙げられる。
上記の中でも、特に、主剤として1分子中に2個以上のヒドロキシル基を有するポリアクリル系又はポリメタクリル系樹脂(ポリオール)を含有し、硬化剤としてイソシアネート化合物を含有する、硬化性のアンカーコート剤が好ましい。
また、シランカップリング剤を併用してもよく、耐熱性を高めるために硝化綿を併用してもよい。
アンカーコート層の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、0.05μm以上、1μm以下が好ましい。
The anchor coat layer is a layer formed by applying and drying an anchor coat agent, and can improve the adhesion between adjacent layers.
The anchor coating agent may be any resin having a heat resistant temperature of 135° C. or higher, such as a vinyl modified resin, an epoxy resin, a urethane resin, a polyester resin, or a polyethyleneimine.
Among the above, a curable anchor coating agent is particularly preferred which contains a polyacrylic or polymethacrylic resin (polyol) having two or more hydroxyl groups in one molecule as a base agent and an isocyanate compound as a curing agent.
A silane coupling agent may also be used in combination, and nitrocellulose may also be used in combination to improve heat resistance.
The thickness of the anchor coat layer is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.05 μm or more and 1 μm or less.
≪機能層≫
機能層としては、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性、および/または、充填包装する内容物中に含まれる香料成分等の吸着が少なく保香性等に富み、更に、変味、異臭等を生じない性質を有し、かつ、押し出し成形が可能である樹脂からなる層や、遮光性素材からなる層(遮光層)が挙げられる。
<Functional layer>
Examples of functional layers include layers made of resins that have barrier properties against oxygen gas, water vapor, etc., and/or have low adsorption of fragrance components contained in the contents to be filled and packaged, and thus have excellent aroma retention, and further have properties that do not cause changes in taste or unpleasant odors, and that can be extruded, and layers made of light-shielding materials (light-shielding layers) can be mentioned.
上記の樹脂としては、具体的には、例えば、ポリアクリル系樹脂、ポリメタクリル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリメタクリロニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂若しくはそのエチレン成分および/またはテレフタレート成分の一部を他のジまたはそれ以上の多価アルコール成分またはジカルボン酸成分で共重合ないし変性した樹脂あるいはポリエチレンナフタレート系樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、その他等の樹脂を使用することができる。 Specific examples of the above resins that can be used include polyacrylic resins, polymethacrylic resins, polyacrylonitrile resins, polymethacrylonitrile resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, polyethylene terephthalate resins, or resins in which part of the ethylene component and/or terephthalate component is copolymerized or modified with other di- or higher polyhydric alcohol components or dicarboxylic acid components, or polyester resins such as polyethylene naphthalate resins, polyamide resins, saponified ethylene-vinyl acetate copolymers, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, and other resins.
上記の樹脂の中でも、保香性を有すると共に酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性を有する樹脂を使用することが好ましく、具体的には、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物、ポリアミド系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、または、ポリエステル系樹脂等からなる保香性、バリア性等に富む樹脂を使用することが好ましい。 Among the above resins, it is preferable to use a resin that has both aroma retention and barrier properties against oxygen gas or water vapor. Specifically, it is preferable to use a resin that is rich in aroma retention and barrier properties, such as saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, polyacrylonitrile resin, or polyester resin.
遮光層は、内容物へ紫外線および/または可視光が到達してしまうことを防止するために設けられる層である。
遮光層は、酸化チタン等を主成分とするホワイトインキ、カーボンブラック等を主成分とするブラックインキ、アルミペーストを主成分とするグレーインキ、顔料や染料等を加えて遮光化した着色剤着色樹脂フィルム、金属箔、金属蒸着膜等を用いて形成することができる。
なお、上記したように、バリア層としてアルミニウム箔等の金属箔を使用する場合は、バリア層が遮光層を兼ねることができる。
これらの遮光性素材は、1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
The light-shielding layer is a layer provided to prevent ultraviolet light and/or visible light from reaching the contents.
The light-shielding layer can be formed using white ink mainly composed of titanium oxide or the like, black ink mainly composed of carbon black or the like, gray ink mainly composed of aluminum paste, colorant-colored resin film made light-shielding by adding pigments or dyes or the like, metal foil, metal vapor deposition film, or the like.
As described above, when a metal foil such as an aluminum foil is used as the barrier layer, the barrier layer can also function as a light-shielding layer.
These light-shielding materials can be used alone or in combination of two or more.
遮光層の厚さは、ホワイトインキやブラックインキやグレーインキを用いた場合には、
4μm以上、12μm以下であることが好ましく、5μm以上、9μm以下であることがより好ましい。
アルミニウム箔の場合には5μm~30μmが好ましく、金属蒸着膜の場合には50Å~3000Åが好ましく、100Å~1000Åがより好ましく、着色剤着色樹脂フィルムの場合には、5μm~300μmが好ましく、10μm~100μmがより好ましい。
The thickness of the light-shielding layer is as follows when using white ink, black ink, or gray ink:
It is preferably 4 μm or more and 12 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 9 μm or less.
In the case of aluminum foil, the thickness is preferably 5 μm to 30 μm, in the case of a metal vapor deposition film, the thickness is preferably 50 Å to 3000 Å, more preferably 100 Å to 1000 Å, and in the case of a colorant-colored resin film, the thickness is preferably 5 μm to 300 μm, more preferably 10 μm to 100 μm.
≪補強層≫
補強層は、積層体に、機械的強度、耐変形性、耐落下衝撃性、耐ピンホール性、耐熱性、密封性、品質保全性、作業性、衛生性、その他等を付与する層である。
補強層は、押し出し成膜またはインフレーション成膜された樹脂フィルムや、樹脂コーティング膜、合成紙等のいずれから形成されていてもよい。
<Reinforcement layer>
The reinforcing layer is a layer that imparts mechanical strength, deformation resistance, drop impact resistance, pinhole resistance, heat resistance, airtightness, quality maintenance, workability, sanitation, and the like to the laminate.
The reinforcing layer may be formed from any of an extrusion-formed or inflation-formed resin film, a resin coating film, synthetic paper, and the like.
補強層に含有される樹脂には、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS系樹脂)、アクリロニトリル-ブタジェン-スチレン共重合体(ABS系樹脂)、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース、ニトロセルロース、その他等の公知の樹脂を用いることができる。 Specific examples of the resin contained in the reinforcing layer include low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-acrylic acid or methacrylic acid copolymer, methylpentene polymer, polybutene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyvinylidene chloride resin, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, poly(meth)acrylic resin, polyacrylonitrile resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyester resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, fluorine resin, diene resin, polyacetal resin, polyurethane resin, cellulose, nitrocellulose, and other known resins.
本発明においては、補強層にポリエステル系樹脂を用いることが好ましい。
ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート(PCT)等が挙げられる。
In the present invention, it is preferable to use a polyester resin for the reinforcing layer.
Examples of polyester resins include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene naphthalate (PBN), polytetramethylene terephthalate, and polycyclohexane dimethylene terephthalate (PCT).
また、上記の樹脂フィルムは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
補強層は、バリア性向上を目的として、蒸着膜が設けられていてもよく、また、本発明の特性を損なわない範囲において、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、難燃化剤、架橋剤、着色剤等の添加剤を含むことができる。
補強層の厚さは、特に制限は無いが、5μm以上、500μm以下が好ましく、10μm以上、100μm以下がより好ましい。
The resin film may be either unstretched or uniaxially or biaxially stretched.
The reinforcing layer may be provided with a vapor deposition film for the purpose of improving the barrier property, and may contain additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antistatic agents, antiblocking agents, flame retardants, crosslinking agents, and colorants, as long as the properties of the present invention are not impaired.
The thickness of the reinforcing layer is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 100 μm or less.
<紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体の作製方法について>
上記のような材料を使用して、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を製造する方法について説明する。下記に示した作製方法は1例であって、本発明を限定するものではない。
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を構成する各層の積層は、通常の包装材料を製造するときに使用するラミネートする方法、例えば、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、Tダイ共押し出し成形法、共押し出しラミネーション法、インフレーション法、その他等の任意の方法で行うことができる。
本発明の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体には、化学的機能、電気的機能、磁気的機能、力学的機能、摩擦/磨耗/潤滑機能、光学的機能、熱的機能、生体適合性等の表面
機能等の付与を目的として、二次加工を施すことも可能である。
二次加工の例としては、エンボス加工、塗装、接着、印刷、メタライジング(めっき等)、機械加工、表面処理(帯電防止処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、フォトクロミズム処理、物理蒸着、化学蒸着、コーティング、等)等が挙げられる。また、本発明の積層体に、ラミネート加工(ドライラミネートや押し出しラミネート)、製袋加工、およびその他の後処理加工を施すこともできる。
<Method for producing oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers>
A method for producing an oxygen absorbing paper laminate for a paper cup container using the above-mentioned materials will be described. The production method shown below is an example and does not limit the present invention.
The lamination of each layer constituting the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers can be carried out by any method used in the production of ordinary packaging materials, such as wet lamination, dry lamination, solvent-free dry lamination, extrusion lamination, T-die co-extrusion molding, co-extrusion lamination, inflation molding, and the like.
The oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers of the present invention can also be subjected to secondary processing for the purpose of imparting surface functions such as chemical functions, electrical functions, magnetic functions, mechanical functions, friction/wear/lubrication functions, optical functions, thermal functions, and biocompatibility.
Examples of secondary processing include embossing, painting, adhesion, printing, metallizing (plating, etc.), mechanical processing, surface treatment (antistatic treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, photochromism treatment, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, coating, etc.), etc. The laminate of the present invention can also be subjected to lamination (dry lamination and extrusion lamination), bag making, and other post-processing.
そして、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処理等の前処理を各層の表面に施すことができる。また、例えば、イソシアネート系(ウレタン系)、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカーコーティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、その他等のラミネート用接着剤等のアンカーコート剤等を任意に使用することができる。 When carrying out the above lamination, if necessary, the surface of each layer can be pretreated, for example, by corona treatment or ozone treatment. In addition, anchor coating agents such as isocyanate-based (urethane-based), polyethyleneimine-based, polybutadiene-based, and organotitanium-based, or anchor coating agents such as polyurethane-based, polyacrylic-based, polyester-based, epoxy-based, polyvinyl acetate-based, cellulose-based, and other laminating adhesives can be used as desired.
紙基材層と、酸素バリア層と、酸素吸収性接着剤層と、シーラント層とがこの順で積層されてさえいれば、各層の形成や積層の順序は任意でよい。
以下に、酸素吸収性コート積層体の作製方法の例を示す。
例えば、紙基材層/接着樹脂層/アンカーコート層/酸素バリア層/酸素吸収性接着剤層/補強層/アンカーコート層/シーラント層という層構成を有する紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を作製する場合について、一例を説明する。
次に、補強層用の樹脂フィルムに、酸素吸収性接着剤を塗布・乾燥したのちに、酸素バリア層用のフィルムとドライラミネートで貼り合せる。そして、貼り合わせた酸素バリア層面にアンカーコート剤を塗布し、乾燥させてアンカーコート層を形成して、積層体2を作製する。
次に、積層体1の紙基材層面と紙基材層2のアンカーコート層面とを対向させて、押出成形機を用いて溶融した接着樹脂を介して接着して積層し、積層体3を作製する。
As long as the paper base layer, oxygen barrier layer, oxygen absorbing adhesive layer, and sealant layer are laminated in this order, the order in which each layer is formed and laminated may be arbitrary.
An example of a method for producing the oxygen-absorbing coated laminate will be described below.
For example, an example will be described in which an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers having a layer structure of paper base layer/adhesive resin layer/anchor coat layer/oxygen barrier layer/oxygen-absorbing adhesive layer/reinforcing layer/anchor coat layer/sealant layer is produced.
Next, an oxygen absorbing adhesive is applied to the resin film for the reinforcing layer and dried, and then the film for the oxygen barrier layer is attached to the reinforcing layer by dry lamination. An anchor coating agent is then applied to the attached oxygen barrier layer surface and dried to form an anchor coating layer, thereby producing the laminate 2.
Next, the paper base layer surface of the
積層体3の補強層側にアンカーコート剤を塗布し、乾燥させてアンカーコート層を形成し、該アンカーコート層上に押出成形機を用いて溶融したシーラント層用の樹脂組成物を押出コーティングして、シーラント層を形成する。
上記で得た、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体には、必要に応じてエージング処理を行ってもよい。
このようにして、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を得ることができる。
An anchor coating agent is applied to the reinforcing layer side of the
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers obtained above may be subjected to an aging treatment, if necessary.
In this manner, an oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers can be obtained.
<紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料>
紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料は、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体から作製された包装材料である。
紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料は、必要に応じて、種々の機能を有する層をさらに含んでいてもよい。
<Oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers>
The oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers is a packaging material made from an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
The oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers may further contain layers having various functions, if necessary.
<酸素吸収性紙カップ容器>
酸素吸収性紙カップ容器について、図面を参照しながら説明する。本発明の酸素吸収性紙カップ容器は、例えば、図4に示すように、酸素吸収性紙カップ容器10は、紙カップ容器胴部品11(以下、場合により単に「胴部品」とも記載する。)と、紙カップ容器底部品12(以下、場合により単に「底部品」とも記載する。)とから構成される。
胴部品11および/または底部品12は、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体から作製されることが好ましい。
底部品11と胴部品12とは、同じ層構成の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体から作製されたものであってもよく、異なる層構成の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体から作製されたものであってもよい。
一実施形態において、胴部品11の下端部は、底部品12が備える屈曲部13を挟み込むようにして、内側に折り込まれ、接着される。該接着は、ヒートシール層をヒートシールすることにより行ってもよく、接着剤等により行ってもよい。
また、一実施形態において、紙カップ容器10が備える胴部品11は、その上端部を外向きに屈曲させることにより形成されるカールトップ部14を有することが好ましい。
<Oxygen-absorbing paper cup container>
The oxygen-absorbing paper cup container of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in Fig. 4, for example, the oxygen-absorbing
The body part 11 and/or the bottom part 12 are preferably made from an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
The bottom part 11 and the body part 12 may be made from oxygen-absorbing paper-based laminates for paper cup containers having the same layer structure, or may be made from oxygen-absorbing paper-based laminates for paper cup containers having different layer structures.
In one embodiment, the lower end of the body part 11 is folded inward and bonded to the bottom part 12 so as to sandwich the
In one embodiment, the body part 11 of the
<酸素吸収性紙カップ容器の製造方法>
本発明の酸素吸収性紙カップ容器の製造方法の一例を以下に説明する。下記に挙げた例は、本発明の酸素吸収性紙系包装体の作製方法の作製方法の一例を示したに過ぎないものであり、これによって本発明が限定されるものではない。
[胴部用部材の作製]
紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料を、従来公知の打ち抜き機を使用して、図5-aに示される形状に打ち抜き、胴部品ブランク板40を作製する。
次いで、シーラント層Bが内側となるように、胴部品ブランク板40を、筒状に巻き、その両側端部を、接着することにより、図5-bに示される形状の胴部品11を作製することができる。また、該両端部の接着は、シーラント層をヒートシールするによって行うことが好ましいが、従来公知の接着剤を用いて行ってもよい。
[底部用部材の作製]
紙カップ容器用酸素吸収性紙系包装材料を、従来公知の打ち抜き機を使用することにより、図6-aに示される形状に打ち抜き、底部品ブランク板41を作製する。
底部用部材は、シーラント層Bが内側となるように、その外周を起立成形させることにより、図6-bに示される屈曲部13を有する底部品12を作製することができる。
[胴部用部材と底部用部材とのヒートシール]
図7-aに示すように、胴部品11に、屈曲部13が下方を向け、底部品12を挿入し、ホットエアー装置42により熱風を吹付ける。
次いで、図8-aに示すように、カール用型43により、胴部品11の下端部を、底部品12の屈曲部13に被せるように、内方に折り曲げる。
次いで、図8-bに示すように、胴部品11の下端部と、底部品12の屈曲部13との重なる部分を、ローレット44により、ローレットがけすることにより、胴部品11と底部品12とを接着することができ、本発明の酸素吸収性紙カップ容器を作製することができる。
なお、該接着は、シーラント層をヒートシールするによって行うことが好ましいが、従来公知の接着剤を用いて行ってもよい。
上記において、ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール、火炎シール等の公知の方法で行うことができる。
<Manufacturing method of oxygen-absorbing paper cup container>
An example of a method for producing the oxygen-absorbing paper cup container of the present invention is described below. The following example is merely an example of a method for producing the oxygen-absorbing paper-based packaging body of the present invention, and is not intended to limit the present invention.
[Preparation of Body Member]
An oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers is punched into the shape shown in FIG. 5-a using a conventionally known punching machine to prepare a body part blank plate 40.
Next, the trunk part blank sheet 40 is rolled up into a cylindrical shape with the sealant layer B on the inside, and both side ends are glued together to produce the trunk part 11 having the shape shown in Fig. 5-b. The both side ends are preferably glued together by heat sealing the sealant layer, but may also be glued together using a conventionally known adhesive.
[Preparation of bottom member]
The oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers is punched into the shape shown in FIG. 6-a using a conventionally known punching machine to prepare a bottom part blank plate 41.
The bottom part 12 having the
[Heat sealing between the body member and the bottom member]
As shown in FIG. 7A, the bottom part 12 is inserted into the body part 11 with the
Next, as shown in FIG. 8A, the lower end portion of the body part 11 is bent inwardly by a curling die 43 so as to cover the
Next, as shown in Figure 8-b, the overlapping portion between the lower end of the body part 11 and the
The adhesion is preferably carried out by heat sealing the sealant layer, but may also be carried out using a conventionally known adhesive.
In the above, the heat sealing can be performed by a known method such as bar sealing, rotary roll sealing, belt sealing, impulse sealing, high frequency sealing, ultrasonic sealing, flame sealing, etc.
以下に、実施例、比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples.
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。 Next, the present invention will be explained in more detail using examples, but the present invention is not limited to the description of the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention.
<原料>
実施例で用いた主な原料は下記の通りである。
[酸素吸収性化合物用原料]
・ポリプロピレンエーテルジオール1:三洋化成株式会社製、SANNIX PP-1000。数平均分子量1000。
・ポリプロピレンエーテルジオール2:三洋化成株式会社製、SANNIX PK-40
0。数平均分子量400。
・水酸基末端ポリイソプレン1:出光興産株式会社製、Poly ip。数平均分子量2500。
・水酸基末端ポリブタジエン1:出光興産株式会社社製、Poly bd R15HT。数平均分子量1200。1,3-ブタジエンの水酸基末端1,2付加重合体。
・トルエンジイソシアネート1:東ソー株式会社製、コロネートT-65。
・酸素吸収性化合物1:3a,4,5,6,7,7a-ヘキサヒドロ-4,7-メタノ-1H-インデン-6-オール。
・酸化促進触媒溶液1:ホープ製薬株式会社製、オクトープAE。酸化促進触媒であるオクチル酸コバルトの4%酢酸エチル溶液。
・酸化促進触媒溶液2:ホープ製薬株式会社製、アセトープMn(III)。酸化促進触媒であるアセチルアセトンマンガン(III)の10%酢酸エチル溶液。
<Ingredients>
The main raw materials used in the examples are as follows:
[Raw material for oxygen absorbing compounds]
Polypropylene ether diol 1: SANNIX PP-1000 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Number average molecular weight: 1000.
Polypropylene ether diol 2: SANNIX PK-40, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
0. Number average molecular weight 400.
Hydroxyl-terminated polyisoprene 1: Poly ip, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. Number average molecular weight: 2,500.
Hydroxyl-terminated polybutadiene 1: Poly bd R15HT manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. Number average molecular weight: 1200. Hydroxyl-terminated 1,2-addition polymer of 1,3-butadiene.
Toluene diisocyanate 1: Coronate T-65, manufactured by Tosoh Corporation.
Oxygen absorbing compound 1: 3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-4,7-methano-1H-inden-6-ol.
- Oxidation promotion catalyst solution 1: Octope AE, manufactured by Hope Pharmaceutical Co., Ltd. A 4% ethyl acetate solution of cobalt octylate, an oxidation promotion catalyst.
- Pro-oxidation catalyst solution 2: Acetop Mn(III) manufactured by Hope Pharmaceutical Co., Ltd. A 10% ethyl acetate solution of manganese acetylacetonate (III), which is a pro-oxidation catalyst.
[接着樹脂層、アンカーコート剤、シーラント層]
・DL接着剤1:ロックペイント株式会社製2液硬化型ポリエステルウレタン系接着剤。LDPE1:日本ポリエチレン(株)社製LDPE、ノバテックLC520。密度0.923g/cm3、MFR3.6g/10分。
AC剤1:ウレタン系アンカーコート剤。
[紙基材層、補強層、蓋部品]
・PETフィルム1:東洋紡(株)社製2軸延伸PETフィルム、E5200。12μm厚。
・透明蒸着PETフィルム1:大日本印刷株式会社製IB-PET。片面透明アルミナ蒸着PETフィルム。12μm厚。
・蓋フィルム1:IB-PET(12μm)/DL接着剤1/ユニチカ(株)製ナイロン エンブレムONBC(15μm)/LLDPE(40μm)
紙基材1:坪量180g/m2の原紙。
・アルミニウム箔1:7μm厚のアルミニウム箔。
[Adhesive resin layer, anchor coating agent, sealant layer]
DL Adhesive 1: Two-component curing polyester urethane adhesive manufactured by Rock Paint Co., Ltd. LDPE 1: LDPE manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd., Novatec LC520. Density 0.923 g/cm 3 , MFR 3.6 g/10 min.
AC agent 1: Urethane-based anchor coating agent.
[Paper base layer, reinforcing layer, lid part]
- PET film 1: Biaxially stretched PET film, E5200, manufactured by Toyobo Co., Ltd., 12 μm thick.
Transparent vapor-deposited PET film 1: IB-PET manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd. One-sided transparent alumina vapor-deposited PET film. 12 μm thick.
Lid film 1: IB-PET (12 μm) /
Paper base material 1: base paper with a basis weight of 180 g/ m2 .
Aluminum foil 1: 7 μm thick aluminum foil.
[印刷層用インキ]
・グラビアインキ1:DICグラフィックス株式会社製フィナート。
[Ink for printing layer]
Gravure ink 1: Finart manufactured by DIC Graphics Corporation.
<原料の溶液調製>
(ポリオール1の合成とポリオール溶液1の調製)
窒素導入管、撹拌機、精留塔、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を加え、撹拌しながら内温180~200℃で脱水縮合させた。
エチレングリコール 53.8質量部
ネオペンチルグリコール 180.3質量部
1,6-ヘキサンジオール 204.6質量部
イソフタル酸 287.8質量部
アジピン酸 273.5質量部
反応液固形分の酸価が15mgKOH/gになったところで、窒素を吹き込みながら、200~240℃でさらに脱水反応を進行させた。
反応液固形分の酸価が10mgKOH/g以下になったこところで、内圧を30Torrに減圧して引き続き反応を進行させた。
反応液固形分の酸価3mgKOH/g以下になったところで、反応を終了させて、室温まで冷却して、ポリオール1を得た。
得られたポリエステルポリオールであるポリオール1の数平均分子量は2000であった。
次いで、ポリオール1を酢酸エチルに溶解して、固形分60質量%に調製して、ポリオール溶液1を得た。
<Preparation of raw material solutions>
(Synthesis of
The following raw materials were added to a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, a rectification column, and a condenser, and dehydration condensation was carried out at an internal temperature of 180 to 200° C. with stirring.
Ethylene glycol 53.8 parts by mass Neopentyl glycol 180.3 parts by
When the acid value of the solid content of the reaction liquid became 10 mgKOH/g or less, the internal pressure was reduced to 30 Torr to continue the reaction.
When the acid value of the solid content of the reaction liquid became 3 mgKOH/g or less, the reaction was terminated and the liquid was cooled to room temperature, thereby obtaining
The number average molecular weight of the resulting polyester polyol,
Next,
(ポリオール2の合成とポリオール溶液2の調製)
窒素導入管、撹拌機、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を仕込み、撹拌しながら加熱し、6時間還流反応を行った。
ポリプロピレンエーテルジオール1 300.0質量部
ポリプロピレンエーテルジオール2 250.0質量部
トルエンジイソシアネート1 104.0質量部
酢酸エチル 163.5質量部
赤外吸収スペクトルでイソシアネート基の吸収が完全に消失していることを確認し合成を終了させ、冷却して、ポリオール2を得た。
得られたウレタン鎖伸長ポリオールであるポリオール2の数平均分子量は2000であった。
次いで、ポリオール2を酢酸エチルに溶解して、固形分60質量%に調製して、ポリオール溶液2を得た。
(Synthesis of polyol 2 and preparation of polyol solution 2)
The following raw materials were charged into a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser, and the mixture was heated with stirring to carry out a reflux reaction for 6 hours.
The number average molecular weight of the resulting urethane chain extended polyol, Polyol 2, was 2,000.
Next, polyol 2 was dissolved in ethyl acetate to prepare a polyol solution having a solid content of 60% by mass.
(ポリイソシアネート溶液1の調製)
窒素導入管、撹拌機、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を加えて撹拌し、固形分60質量%のポリイソシアネート溶液1を得た。
ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体 100.0質量部
酢酸エチル 66.7質量部
(Preparation of Polyisocyanate Solution 1)
The following raw materials were added to a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser and stirred to obtain a
Hexamethylene diisocyanate (biuret form) 100.0 parts by mass Ethyl acetate 66.7 parts by mass
<酸素吸収性化合物の合成と酸素吸収性化合物溶液の調製>
[酸素吸収性化合物2]
先ず、窒素導入管、撹拌機、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を加え、撹拌しながら内温80~90℃で8時間反応を行った。
酸素吸収性化合物1 100.0質量部
イソホロンジイソシアネート 74.0質量部
赤外吸収スペクトルでイソシアネート基の吸収が完全に消失していることを確認して合成を終了させ、冷却して、酸素吸収性化合物2を得た。
そして、酸素吸収性化合物2を酢酸エチルに溶解して固形分80質量%の、酸素吸収性
化合物溶液2を調製した。
<Synthesis of oxygen absorbing compound and preparation of oxygen absorbing compound solution>
[Oxygen-absorbing compound 2]
First, the following raw materials were added to a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser, and the mixture was reacted at an internal temperature of 80 to 90° C. for 8 hours with stirring.
Then, the oxygen absorbing compound 2 was dissolved in ethyl acetate to prepare an oxygen absorbing compound solution 2 having a solid content of 80 mass %.
[酸素吸収性化合物3]
先ず、窒素導入管、撹拌機、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を加え、撹拌しながら内温80~90℃で8時間反応を行った。
酸素吸収性化合物1 100.0質量部
ポリイソシアネート溶液1 212.5質量部
アミン当量法による反応液固形分中のNCO基の含有量がほぼ0.64質量%になったことを確認して合成を終了させ、冷却して、溶媒を除去して、酸素吸収性化合物3を得た。
そして、酸素吸収性化合物3を酢酸エチルに溶解して固形分60質量%の、酸素吸収性化合物溶液3を調製した。
[Oxygen-absorbing compound 3]
First, the following raw materials were added to a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser, and the mixture was reacted at an internal temperature of 80 to 90° C. for 8 hours with stirring.
Then, the
[酸素吸収性化合物4]
先ず、窒素導入管、撹拌機、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を加え、撹拌しながら内温80~90℃で8時間反応を行った。
酸素吸収性化合物1 100.0質量部
ポリオール溶液1 682.3質量部
ポリイソシアネート溶液1 265.6質量部
赤外吸収スペクトルでイソシアネート基の吸収が完全に消失していることを確認して合成を終了させ、冷却して、溶媒を除去して、酸素吸収性化合物4を得た。
そして、酸素吸収性化合物4を酢酸エチルに溶解して固形分60質量%の、酸素吸収性化合物溶液4を調製した。
[Oxygen-absorbing compound 4]
First, the following raw materials were added to a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser, and the mixture was reacted at an internal temperature of 80 to 90° C. for 8 hours with stirring.
Then, the
[酸素吸収性化合物5]
ポリオール溶液1の替わりに、ポリオール溶液2を用いた以外は、上記の酸素吸収性化合物4と同様に操作して、酸素吸収性化合物5を得た。
そして、酸素吸収性化合物5を酢酸エチルに溶解して固形分60質量%の、酸素吸収性化合物溶液5を調製した。
[Oxygen-absorbing compound 5]
Oxygen-absorbing
Then, the
[酸素吸収性化合物6]
窒素導入管、撹拌機、コンデンサーを備えたフラスコに、下記原料を仕込み、撹拌しながら内温80~90℃で6時間反応を行った。
水酸基末端ポリイソプレン1 100.0質量部
イソホロンジイソシアネート 4.7質量部
赤外吸収スペクトルでイソシアネート基の吸収が完全に消失していることを確認し合成を終了させ、冷却して、ウレタンポリオールである酸素吸収性化合物6を得た。
得られた酸素吸収性化合物6の数平均分子量は7000であった。
そして、酸素吸収性化合物6を酢酸エチルに溶解して固形分60質量%の、酸素吸収性化合物溶液6を調製した。
[Oxygen-absorbing compound 6]
The following raw materials were charged into a flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a condenser, and the reaction was carried out for 6 hours at an internal temperature of 80 to 90° C. with stirring.
Hydroxyl-terminated
The oxygen-absorbing
Then, the
酸素吸収性化合物2~6を合成した際の反応液の仕込み組成を表2にまとめた。
また、酸素吸収性化合物溶液2~6の仕込み組成を表3にまとめた。
The compositions of the reaction solutions used in synthesizing oxygen-absorbing compounds 2 to 6 are shown in Table 2.
The compositions of oxygen-absorbing compound solutions 2 to 6 are summarized in Table 3.
<酸素吸収性接着剤組成物の調製>
(酸素吸収性接着剤組成物A1の調製)
下記原料を室温で混合して均一化して、酸素吸収性接着剤組成物A1を得て、各種評価を実施した。
酸素吸収性化合物溶液2 100質量部
ポリオール溶液1 100質量部
ポリイソシアネート溶液1 10質量部
酸化促進触媒溶液1 1質量部
酢酸エチル 140質量部
<Preparation of oxygen-absorbing adhesive composition>
(Preparation of oxygen-absorbing adhesive composition A1)
The following raw materials were mixed at room temperature and homogenized to obtain an oxygen-absorbing adhesive composition A1, which was then subjected to various evaluations.
Oxygen absorbing compound solution 2 100 parts by
(酸素吸収性接着剤組成物A2~A9、B1~B2の調製)
表4、5の配合に従って、酸素吸収性接着剤組成物A1と同様に操作して、酸素吸収性接着剤組成物A2~A9、B1~B2を得た。
(Preparation of oxygen-absorbing adhesive compositions A2 to A9, B1 to B2)
According to the formulations in Tables 4 and 5, oxygen-absorbing adhesive compositions A2 to A9 and B1 to B2 were obtained in the same manner as in the preparation of oxygen-absorbing adhesive composition A1.
[実施例1]
(紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体の作製)
先ず、紙基材1の片面上に、押出成形機を用いてLDPE1を330度の温度にて押出コーティングを行って、30μmの厚のシーラント層Aを形成して、積層体1を得た。
次に、補強層用のPETフィルム1の片面に、酸素吸収性接着剤A1を乾燥塗布量が3.0g/m2になるように塗布・乾燥したのちに、アルミニウム箔1とドライラミネート法で貼り合せた。
そして、22℃で2日間エージングした。
そして、貼り合わせたアルミニウム箔1面にAC剤1を乾燥後の膜厚が0.5μmとなるように塗布し、乾燥させてアンカーコート層を形成して、積層体2を得た。
次に、積層体1の紙基材1面と、積層体2のアンカーコート層面とを対向させて、押出成形機を用いてLDPE1を330度の温度にて押出された接着樹脂層を介して接着して積層して、積層体3を得た。
次いで、積層体3のPETフィルム1側に、AC剤1を乾燥後の膜厚が0.5μmとなるように塗布し、乾燥させてアンカーコート層を形成した。
そして、該アンカーコート層上に、出成形機を用いてLDPE1を330度の温度にて押出コーティングを行って、37μmの厚のシーラント層Bを形成して、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を得た。
層構成:シーラント層A(30μm)/紙基材層(180g/m2)/接着樹脂層(30μm)/アンカーコート層(0.5μm)/酸素バリア層(アルミニウム箔7μm)/酸素吸収性接着剤層(3g/m2)/補強層(12μm)/アンカーコート層(0.5μm)/シーラント層B(37μm)
[Example 1]
(Preparation of oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers)
First,
Next, the oxygen absorbing adhesive A1 was applied to one side of the
Then, the mixture was aged at 22° C. for 2 days.
Then,
Next, the
Next,
Then, LDPE1 was extrusion coated onto the anchor coat layer at a temperature of 330° C. using an extrusion molding machine to form a sealant layer B having a thickness of 37 μm, thereby obtaining an oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
Layer structure: sealant layer A (30 μm)/paper base layer (180 g/m 2 )/adhesive resin layer (30 μm)/anchor coat layer (0.5 μm)/oxygen barrier layer (
(酸素吸収性紙カップ容器紙カップ容器の作製)
上記で得た紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を、図5-aに示される形状に打ち抜き、胴部品用のブランク板を作製した。該ブランク板を、ヒートシール層Bが内側となるように、筒状に巻き、その両側端部を、ヒートシールして、図5-bに示される形状の胴部品を得た。
次に、上記で得た紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体を、図6-aに示される形状に打ち抜き、底部品用のブランク板を作製し、そのブランク板の外周を、ヒートシール層Bが内側となるように起立成形して、図6-bに示される屈曲部を有する底部品を得た。
上記で得た胴部品に、上記で得た底部品を挿入し、図7-aに示すようにホットエアー装置により熱風を吹付け、これらの接合部分をヒートシールによって接着させた。
次いで、図8-aに示すように、カール用型により胴部品の下端部を、底部品の屈曲部に被せるように、内方に折り曲げた。
次いで、図8-bに示すように、胴部品の下端部と底部品の屈曲部との重なる部分を、ローレットがけすることにより、ヒートシールして、酸素吸収性紙カップ容器を作製した。
そして、得られた紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体と酸素吸収性紙カップ容器とを用いて、各種評価を実施した。
(Preparation of oxygen-absorbing paper cup container)
The oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers obtained above was punched out into the shape shown in Fig. 5-a to prepare a blank plate for a body part. The blank plate was rolled up into a cylinder with the heat seal layer B on the inside, and both side edges were heat sealed to obtain a body part having the shape shown in Fig. 5-b.
Next, the oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers obtained above was punched out into the shape shown in Figure 6-a to prepare a blank plate for the bottom part, and the outer periphery of the blank plate was upright molded so that the heat seal layer B was on the inside to obtain a bottom part having a bent portion as shown in Figure 6-b.
The bottom part obtained above was inserted into the body part obtained above, and as shown in FIG. 7-a, hot air was blown onto them using a hot air device, and the joints between them were bonded by heat sealing.
Next, as shown in FIG. 8-a, the lower end of the body part was bent inwardly using a curling die so as to cover the bent portion of the bottom part.
Next, as shown in FIG. 8-b, the overlapping portion between the lower end of the body part and the bent portion of the bottom part was knurled and heat sealed to produce an oxygen-absorbing paper cup container.
Various evaluations were then carried out using the obtained oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers and the oxygen-absorbing paper cup containers.
[実施例2~9、比較例1~3]
表6の記載に従って、実施例1の酸素吸収性接着剤組成物A1を、酸素吸収性接着剤組成物A2~A9、B1、B2、DL接着剤1の何れかに変えた以外は、実施例1と同様に操作して、紙容器用酸素吸収性積層体と酸素吸収性紙カップ容器とを得て、同様に評価した。
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 3]
Except for changing the oxygen-absorbing adhesive composition A1 of Example 1 to any of oxygen-absorbing adhesive compositions A2 to A9, B1, B2, or
[実施例10]
酸素バリア層用のアルミニウム箔1を透明蒸着PETフィルム1に変えて、蒸着面を酸素吸収性接着剤側に積層したこと以外は、実施例1と同様に操作して紙容器用酸素吸収性積層体と酸素吸収性紙カップ容器とを得て、同様に評価した。
層構成:シーラント層A(30μm)/紙基材層(180g/m2)/接着樹脂層(30μm)/アンカーコート層(0.5μm)/酸素バリア層(無機蒸着層支持層(12μm)/無機蒸着層)/酸素吸収性接着剤層(3g/m2)/補強層(12μm)/アンカーコート層(0.5μm)/シーラント層B(37μm)
[Example 10]
Except for replacing the
Layer structure: sealant layer A (30 μm)/paper base layer (180 g/m 2 )/adhesive resin layer (30 μm)/anchor coat layer (0.5 μm)/oxygen barrier layer (inorganic vapor deposition layer support layer (12 μm)/inorganic vapor deposition layer)/oxygen absorbing adhesive layer (3 g/m 2 )/reinforcing layer (12 μm)/anchor coat layer (0.5 μm)/sealant layer B (37 μm)
[比較例4]
酸素吸収性接着剤A1をDL接着剤1に変えた以外は、実施例10と同様に操作して紙容器用酸素吸収性積層体と酸素吸収性紙カップ容器とを得て、同様に評価した。
[Comparative Example 4]
Except for changing the oxygen-absorbing adhesive A1 to
<結果まとめ>
全実施例の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体、酸素吸収性紙カップ容器は、優れたラミネート強度と酸素吸収量と低臭気性とのバランスを示した。
一方、比較例の積層体、紙カップ容器は、ラミネート強度と酸素吸収量と低臭気性の何れかが劣った結果を示した。
<Summary of results>
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers and the oxygen-absorbing paper cup containers of all Examples exhibited an excellent balance between laminate strength, oxygen absorption amount, and low odor.
On the other hand, the laminate and the paper cup container of the comparative example showed poor results in any of the laminate strength, oxygen absorption amount, and low odor property.
<評価方法> <Evaluation method>
[酸素吸収量]
得られた紙容器用酸素吸収性積層体を用いて、シーラント層が内側となるように製函し、容量200mLの紙製平パウチを製造し、封止した。
そして、25℃の恒温槽内で14日間保管後の紙製平パウチ内部の空気をシリンジでサンプリングして酸素濃度を測定し、酸素吸収量を算出した。酸素濃度は、ジルコニア式酸素濃度計(東レ(株)社製)を用いて測定した。
[Oxygen absorption amount]
The obtained oxygen-absorbing laminate for paper containers was used to make a box with the sealant layer facing inside, and a flat paper pouch with a capacity of 200 mL was produced and sealed.
After storing the pouch in a thermostatic chamber at 25° C. for 14 days, the air inside the pouch was sampled with a syringe to measure the oxygen concentration, and the amount of oxygen absorbed was calculated. The oxygen concentration was measured using a zirconia oxygen concentration meter (manufactured by Toray Industries, Inc.).
[ラミネート強度]
得られた紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体から幅15mmの短冊状試験片を作製し、酸素吸収性接着剤層を介した層間のラミネート強度を、引っ張り試験機を用いて、引っ張り速度50mm/分にて、ラミネート強度を測定した。
[Lamination strength]
A 15 mm wide strip-shaped test piece was prepared from the obtained oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers, and the laminate strength between the layers via the oxygen-absorbing adhesive layer was measured using a tensile tester at a tensile speed of 50 mm/min.
<臭気性>
酸素吸収量測定後の紙カップ容器内の空気の臭いを嗅ぎ、以下の基準で臭気を判定した。尚、シーラント層由来の臭気は除いて判定した。
評価基準:
0:無臭
1:かすかな臭気
2:弱い臭い
3:中程度の臭い
4:強い臭い
<Odor>
After measuring the amount of oxygen absorbed, the air in the paper cup container was smelled and the odor was evaluated according to the following criteria. Note that the odor originating from the sealant layer was excluded from the evaluation.
Evaluation criteria:
0: No odor 1: Faint odor 2: Weak odor 3: Medium odor 4: Strong odor
1:紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体
2a:シーラント層A
2b:シーラント層B
3:紙基材層
4:接着樹脂層
5:アンカーコート層
6:酸素バリア層
6a:金属箔層
6b:無機蒸着層支持層
6c:無機蒸着層
7:酸素吸収性接着剤層
8:補強層
10:紙カップ容器
11a:紙カップ容器胴部品用ブランク板
11b:紙カップ容器胴部品
12a:紙カップ容器底部品用ブランク板
12b:紙カップ容器底部品
13:屈曲部
14:カールトップ部
22:ホットエアー装置
23:カール用金型
24:ローレット
1: Oxygen-absorbing paper-based laminate for
2b: Sealant layer B
3: Paper base layer 4: Adhesive resin layer 5: Anchor coat layer 6: Oxygen barrier layer 6a:
Claims (14)
該酸素吸収性接着剤層は、酸素バリア層とシーラント層との間に積層されており、
該紙基材層は、坪量が100g/m2以上、400g/m2以下の原紙からなる紙基材を含み、
酸素バリア層は、金属箔および/または無機蒸着層付き樹脂フィルムを含み、
該酸素吸収性接着剤層は、酸素吸収性接着剤組成物から形成された層であり、
該酸素吸収性接着剤組成物は、少なくとも、酸素吸収性化合物と、酸化促進触媒とを含有し、
該酸素吸収性化合物は、1個または2個以上の不飽和五員環を有し、
該不飽和五員環を構成する5つの炭素原子間の何れかの結合は、炭素-炭素二重結合であり、
該不飽和五員環には、1価および/または2価以上の電子供与性の有機基1が結合し、
該不飽和五員環が1個の場合には、該五員環または該有機基1は、活性水素を有する官能基、または活性水素を有する官能基の活性水素が1価の有機基2に置換された基を有し、
該不飽和五員環が2個以上の場合には、該不飽和五員環同士は、各々の該五員環または該有機基1上の活性水素基の活性水素を置換する2価以上の有機基2を介して結合しており、
該不飽和五員環の構造、または該不飽和五員環と有機基1とからなる構造が、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれる1種または2種以上に由来するものであり、
該有機基2が、イソシアネート系化合物、または、イソシアネート系化合物および水酸基含有化合物に由来する構造部を含む、
紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 An oxygen-absorbing paper-based laminate for a paper cup container, comprising at least a paper base layer, an oxygen barrier layer, an oxygen-absorbing adhesive layer, and a sealant layer,
the oxygen absorbing adhesive layer is laminated between an oxygen barrier layer and a sealant layer;
The paper base layer includes a paper base made of base paper having a basis weight of 100 g/ m2 or more and 400 g/ m2 or less,
the oxygen barrier layer includes a metal foil and/or a resin film with an inorganic vapor deposition layer;
The oxygen-absorbing adhesive layer is a layer formed from an oxygen-absorbing adhesive composition,
The oxygen-absorbing adhesive composition contains at least an oxygen-absorbing compound and an oxidation-promoting catalyst,
The oxygen absorbing compound has one or more unsaturated five-membered rings,
any bond between the five carbon atoms constituting the unsaturated five-membered ring is a carbon-carbon double bond;
A monovalent and/or divalent or higher electron-donating organic group 1 is bonded to the unsaturated five-membered ring,
When the number of the unsaturated five-membered ring is one, the five-membered ring or the organic group 1 has a functional group having an active hydrogen or a group in which the active hydrogen of the functional group having an active hydrogen is substituted with a monovalent organic group 2,
when there are two or more unsaturated five-membered rings, the unsaturated five-membered rings are bonded to each other via a divalent or higher organic group 2 which substitutes an active hydrogen of an active hydrogen group on each of the five-membered rings or the organic group 1 ,
the unsaturated five-membered ring structure or the structure consisting of the unsaturated five-membered ring and organic group 1 is derived from one or more members selected from the group consisting of cyclopentadiene, dicyclopentadiene, norbornene, and derivatives thereof;
The organic group 2 includes a structural portion derived from an isocyanate-based compound, or a structural portion derived from an isocyanate-based compound and a hydroxyl group-containing compound.
Oxygen absorbing paper-based laminate for paper cup containers.
ある、
請求項1に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The isocyanate compound is one or more selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and derivatives thereof.
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to claim 1 .
請求項1または2に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 the hydroxyl group-containing compound is one or more selected from the group consisting of polyhydric alcohols, polyolefin polyols, polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, poly(meth)acrylic acid ester polyols, phenoxy resins, and urethane chain-extended polyols thereof;
3. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to claim 1 or 2 .
請求項1~3の何れか1項に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The organic group 2 does not have a crosslinkable functional group.
The oxygen-absorbing paper laminate for a paper cup container according to any one of claims 1 to 3 .
該架橋性官能基が、水酸基および/またはイソシアネート基である、
請求項1~3の何れか1項に記載の紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The organic group 2 has one or more crosslinkable functional groups,
the crosslinkable functional group is a hydroxyl group and/or an isocyanate group;
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1~3の何れか1項に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
The oxygen-absorbing paper laminate for a paper cup container according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1~3の何れか1項に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。
The oxygen-absorbing paper laminate for a paper cup container according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1~7の何れか1項に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The oxidation-promoting catalyst is a peroxide or a compound containing a cation of a transition metal.
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to any one of claims 1 to 7 .
請求項8に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The compound containing a cation made of a transition metal is a metal soap made of a transition metal compound capable of releasing a cation or complex made of a transition metal and an anion or ligand made of a fatty acid.
The oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers according to claim 8 .
該変性剤は、イソシアネート系化合物、および/または水酸基含有化合物を含有する、請求項1~9の何れか1項に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The oxygen absorbing adhesive composition further contains a modifier,
10. The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to claim 1, wherein the modifying agent contains an isocyanate compound and/or a hydroxyl group-containing compound.
請求項10に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 The isocyanate compound is one or more selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and derivatives thereof.
The oxygen-absorbing paper-based laminate for paper cup containers according to claim 10 .
請求項10または11に記載の、紙カップ容器用酸素吸収性紙系積層体。 the hydroxyl group-containing compound includes one or more selected from the group consisting of polyester polyols, poly(meth)acrylic acid ester polyols, polyalkylene ether diols, and urethane chain-extended polyols thereof, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, cellulose acetate-based resins, styrene-maleic acid ester-based copolymers, polyamide-based resins, and polyimide-based resins;
The oxygen-absorbing paper laminate for paper cup containers according to claim 10 or 11 .
前記酸素バリア層は、前記酸素吸収性接着剤層よりも外側に位置する層である、
酸素吸収性紙カップ容器。
An oxygen-absorbing paper cup container produced using the oxygen-absorbing paper-based packaging material for paper cup containers according to claim 13 ,
The oxygen barrier layer is a layer located outside the oxygen absorbing adhesive layer.
Oxygen absorbing paper cup container.
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