JP7640935B2 - Packaging materials and packages - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートシール方式を利用した包装材料、それを使用した包装体に関する。 The present invention relates to a packaging material that utilizes a heat sealing method and a package that uses the same.
食品、医薬品、工業製品等の包装材料として、ヒートシールシートが広く使用されている。使用形態としては、ヒートシールシートを自己接着させて袋状にしたもの、ヒートシールシートを他の基材と貼り合わせたもの、カップ、ブリスターパック等の成形容器の蓋材等が挙げられる。 Heat seal sheets are widely used as packaging materials for food, medicines, industrial products, etc. Examples of uses include self-adhesive heat seal sheets made into bags, heat seal sheets bonded to other substrates, and as lids for molded containers such as cups and blister packs.
ヒートシールシートには、ヒートシール性に加えて、包装される内容物に応じて各種のバリア性が求められる場合がある。特に食品包装の場合は耐油性が求められることが多い。
紙基材のヒートシール性、耐油性を有する包装材料として例えば特開2015-155582号公報(特許文献1)や特開2020-183593号公報(特許文献2)が提案されている。
これらはヒートシール性や耐油性を得るためにスチレン-タジエン共重合体ラテックス、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂エマルション等の石油化学材料を使用するものであり、環境負荷への考慮が不十分であった。
In addition to heat sealing properties, heat seal sheets are sometimes required to have various barrier properties depending on the contents to be packaged. In particular, when packaging food, oil resistance is often required.
Packaging materials having heat sealability and oil resistance based on a paper base have been proposed, for example, in JP-A-2015-155582 (Patent Document 1) and JP-A-2020-183593 (Patent Document 2).
These use petrochemical materials such as styrene-styrene-butadiene copolymer latex, olefin resins, and acrylic resin emulsions to obtain heat sealability and oil resistance, and have not given sufficient consideration to the environmental impact.
本発明は、石油化学材料の使用量を抑えながら優れたヒートシール性と耐油性を有する包装材料を提供し、海洋汚染等の環境問題を解決することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a packaging material that has excellent heat sealability and oil resistance while reducing the amount of petrochemical materials used, thereby resolving environmental problems such as marine pollution.
本発明者らは原材料に環境負荷が小さい非石油化学材料の使用を鋭意検討した結果、カゼインまたはその塩を含有したヒートシール層に使用し、且つ包装材料の内部結合強さを特定の範囲とすることにより、良好なヒートシール性、耐油性等の性能を有するヒートシールシートが得られることを見出し、本発明に至った。 The inventors conducted extensive research into the use of non-petrochemical raw materials with low environmental impact, and discovered that by using casein or its salt in a heat seal layer and setting the internal bond strength of the packaging material within a specific range, a heat seal sheet with good heat sealability, oil resistance, and other properties could be obtained, leading to the invention.
本発明は、以下の態様を有する。
[1]基材の少なくとも片面に塗工層を有する包装材料において、前記塗工層がカゼインおよび/またはその塩を30~100質量%含有し、且つ前記包装材料のJAPAN TAPPI 18-2に準拠して測定される内部結合強さが200J/m2以上であることを特徴とする包装材料。
[2]前記塗工層がワックスを含有する[1]に記載の包装材料。
[3]前記基材の原材料として木材パルプが用いられている[1]または[2]に記載の包装材料。
[4]前記木材パルプのカナダ標準ろ水度による叩解度が150mLCSF以上500mLCSF以下である[3]に記載の包装材料。
[5]前記基材がスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体化合物、および/またはスチレン-無水マレイン酸共重合体化合物を0.01~2.0g/m2含有する[1]~[4]のいずれかに記載の包装材料。
[6]前記基材のJIS P 8122:2004に準拠して測定されるステキヒトサイズ度が20秒以上である[1]~[5]のいずれかに記載の包装材料。
[7][1]~[6]のいずれかに記載の包装材料の塗工層面の少なくとも一部が熱接着されてなる包装体。
[発明の効果]
The present invention has the following aspects.
[1] A packaging material having a coating layer on at least one side of a substrate, the coating layer containing 30 to 100% by mass of casein and/or a salt thereof, and the internal bond strength of the packaging material measured in accordance with JAPAN TAPPI 18-2 is 200 J/ m2 or more.
[2] The packaging material according to [1], wherein the coating layer contains wax .
[3] The packaging material according to [1] or [2], wherein wood pulp is used as a raw material for the base material.
[ 4 ] The packaging material according to [3] , wherein the wood pulp has a beating degree according to Canadian Standard Freeness of 150 mL CSF or more and 500 mL CSF or less.
[ 5 ] The packaging material according to any one of [1] to [ 4 ], wherein the base material contains 0.01 to 2.0 g/ m2 of a styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound and/or a styrene-maleic anhydride copolymer compound.
[ 6 ] The packaging material according to any one of [1] to [ 5 ], wherein the base material has a Stockigt sizing degree of 20 seconds or more as measured in accordance with JIS P 8122:2004.
[ 7 ] A package obtained by thermally bonding at least a portion of the coating layer surface of the packaging material according to any one of [1] to [ 6 ].
[Effects of the Invention]
本発明の包装材料は、良好な熱接着性を有し、且つ耐油性に優れ、さらに環境負荷が小さい。 The packaging material of the present invention has good thermal adhesion, excellent oil resistance, and also has a low environmental impact.
本発明において「透気度」は、JIS P 8117:2009に準じて測定される値である。本発明において「ステキヒトサイズ度」は、JIS P 8122:2004に準じて測定される値である。本発明において「剥離強度」は、JIS P 8113:2006に準じて測定される値である。本発明において「耐油度」は、TAPPI UM-557に準じて測定される値である。数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。 In the present invention, "air permeability" is a value measured in accordance with JIS P 8117:2009. In the present invention, "Stöckigt sizing degree" is a value measured in accordance with JIS P 8122:2004. In the present invention, "peel strength" is a value measured in accordance with JIS P 8113:2006. In the present invention, "oil resistance" is a value measured in accordance with TAPPI UM-557. "-" indicating a numerical range means that the numerical values before and after it are included as the lower and upper limits.
本発明の包装材料の一実施形態は、基材と、基材の少なくとも一方の面に設けられた塗工層とを備える包装材料である。塗工層と基材の間には下塗り層が設けられていてもよい。また、基材は表面にザイズ剤が塗布されていてもよい。 One embodiment of the packaging material of the present invention is a packaging material comprising a substrate and a coating layer provided on at least one surface of the substrate. A primer layer may be provided between the coating layer and the substrate. In addition, the substrate may have a surface coated with a sizing agent.
また、塗工層は、基材の一方の面のみに設けられていてもよく、一方の面及びその反対側の他方の面に設けられていてもよい。塗工層が基材の一方の面のみに設けられている場合、基材の他方の面に他の層が設けられていてもよい。 The coating layer may be provided on only one side of the substrate, or on one side and the other side opposite thereto. When the coating layer is provided on only one side of the substrate, another layer may be provided on the other side of the substrate.
本発明の包装材料のJAPAN TAPPI 18-2に準じて測定される内部結合強さは、200J/m2以上であり、好ましくは300J/m2以上であり、より好ましくは500J/m2以上、最も好ましくは1000J/m2以上である。
包装材料の内部結合強さを前記の値とすることで、ヒートシールされた部分の十分な剥離強度が得られるものである。
The internal bond strength of the packaging material of the present invention, measured in accordance with JAPAN TAPPI 18-2, is 200 J/m 2 or more, preferably 300 J/m 2 or more, more preferably 500 J/m 2 or more, and most preferably 1000 J/m 2 or more.
By setting the internal bond strength of the packaging material to the above value, sufficient peel strength can be obtained at the heat-sealed portion.
包装材料の内部結合強さの制御方法としては、基材の原材料がパルプを含む場合は、そのパルプスラリーの叩解度を特定の範囲にすることや内添薬品、外添薬品に紙力増強剤を使用することが挙げられる。本発明の目的においては、石油化学材料由来の紙力増強剤を使用するよりもパルプスラリーの叩解処理による内部結合強さを制御する方がより好ましい。
基材のパルプスラリーのカナダ標準ろ水度による叩解度は特に限定するものではないが、例えば150mLCSF以上500mLCSF以下となるように行うことが好ましく、200mLCSF以上450mLCSF以下となるように行うことがより好ましく、200mLCSF以上400mLCSF以下となるように行うことが特に好ましい。
In the case where the raw material of the substrate contains pulp, the method of controlling the internal bond strength of the packaging material includes setting the beating degree of the pulp slurry within a specific range and using a paper strength enhancer as an internal or external chemical. For the purpose of the present invention, it is more preferable to control the internal bond strength by beating the pulp slurry than to use a paper strength enhancer derived from a petrochemical material.
The degree of beating of the pulp slurry of the base material in terms of Canadian Standard Freeness is not particularly limited, but is preferably, for example, 150 mLCSF or more and 500 mLCSF or less, more preferably 200 mLCSF or more and 450 mLCSF or less, and particularly preferably 200 mLCSF or more and 400 mLCSF or less.
パルプの叩解方法、叩解装置は特に限定されるものではないが、例えば叩解効率が高いダブルディスクリファイナー(DDR)が好適に使用される。
本発明の包装材料に使用される紙力増強剤としては、例えばポリアクリルアミド樹脂、カチオン化デンプン、ポリビニルアルコール、スチレン-ブタジエンラテックス等が挙げられる。これらの紙力増強剤はいずれか一種を単独で用いてもよく二種以上を併用してもよい。
なかでもポリアクリルアミド樹脂紙力増強剤を使用する場合は、その使用量は特に限定するものではないが例えば包装材料の0.1質量%~5.0質量%程度含有することが好ましく、より好ましくは、0.2質量%~3.0質量%、さらに好ましくは0.2~1.0質量%である。
The pulp beating method and beating device are not particularly limited, but for example, a double disc refiner (DDR) having high beating efficiency is preferably used.
Examples of the paper strength enhancer used in the packaging material of the present invention include polyacrylamide resin, cationic starch, polyvinyl alcohol, styrene-butadiene latex, etc. These paper strength enhancers may be used alone or in combination of two or more kinds.
In particular, when a polyacrylamide resin paper strength agent is used, the amount used is not particularly limited, but it is preferably about 0.1% by mass to 5.0% by mass of the packaging material, more preferably 0.2% by mass to 3.0% by mass, and even more preferably 0.2 to 1.0% by mass.
基材を紙で構成する場合は、包装材料のJIS P 8117:2009に準拠して王研式透気度測定装置で、塗工層を上側にして測定された透気度が10~100000秒であることが好ましく、50~100000秒がより好ましく、100~50000秒が特に好ましい。前記測定方法による透気度を上記範囲とすることによって、高温(170°C以上)で包装材料同士を接着した場合でも紙基材が含有する水分の気化による接着界面のシール阻害が発生しにくいため好ましい。また、鮮度保持剤や携帯カイロの包材のように内包する気化材料の徐放や包装体内外の空気や水分の出入りの制御が必要な用途にも利用できる。一方、前記測定方法による透気度が100000秒を超える基材を用いることは、は、耐油性が得られやすいため好ましい。 When the substrate is made of paper, the air permeability measured with an Oken air permeability measuring device in accordance with JIS P 8117:2009 for packaging materials with the coating layer facing up is preferably 10 to 100,000 seconds, more preferably 50 to 100,000 seconds, and particularly preferably 100 to 50,000 seconds. By setting the air permeability measured by the above-mentioned measuring method within the above range, sealing at the adhesive interface is less likely to be hindered due to evaporation of moisture contained in the paper substrate even when packaging materials are bonded together at high temperatures (170°C or higher), which is preferable. It can also be used in applications that require the gradual release of evaporative materials contained therein, such as packaging materials for freshness-preserving agents and portable warmers, and the control of the inflow and outflow of air and moisture inside and outside the packaging. On the other hand, using a substrate with an air permeability of more than 100,000 seconds measured by the above-mentioned measuring method is preferable because it is easy to obtain oil resistance.
なお、包装材料の前記測定方法による透気度は、後述する包装材料の製造方法において、基材の前記測定方法による透気度、塗工層用塗料の塗工量(単位面積当たりの塗工層の質量)、塗工層の層構成、塗工・乾燥条件、基材のパルプの叩解度、基材の坪量、密度等をそれぞれ適切に選択することによって制御することが可能である。 The air permeability of the packaging material measured by the above-mentioned measurement method can be controlled by appropriately selecting the air permeability of the substrate measured by the above-mentioned measurement method, the coating amount of the coating layer paint (mass of the coating layer per unit area), the layer structure of the coating layer, the coating and drying conditions, the beating degree of the pulp of the substrate, the basis weight and density of the substrate, etc., in the manufacturing method of the packaging material described below.
(基材)
基材に用いられる原材料は特に限定されないが、パルプ、再生セルロース繊維、生分解性樹脂、植物由来樹脂などを用いることが環境負荷低減のため好ましい。パルプとしては、木材パルプ、非木材パルプ等が挙げられる。木材パルプとしては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等が挙げられ、いずれを用いてもよい。また、木材パルプの蒸解方法や漂白方法は、特に限定されない。非木材パルプとしては、麻パルプ、ケナフパルプ、竹パルプ、コットンパルプ等が挙げられる。これらのパルプは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。再生セルロース繊維としては、レーヨン繊維、リヨセル繊維、ベンベルグ繊維等が挙げられる。
(Substrate)
The raw materials used for the substrate are not particularly limited, but it is preferable to use pulp, regenerated cellulose fiber, biodegradable resin, plant-derived resin, etc., in order to reduce the environmental load. Examples of pulp include wood pulp and non-wood pulp. Examples of wood pulp include coniferous pulp and broadleaf pulp, and any of them may be used. In addition, the cooking method and bleaching method of wood pulp are not particularly limited. Examples of non-wood pulp include hemp pulp, kenaf pulp, bamboo pulp, cotton pulp, etc. These pulps may be used alone or in combination of two or more. Examples of regenerated cellulose fibers include rayon fiber, lyocell fiber, Bemberg fiber, etc.
生分解性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・アジペート、ポリブチレンサクシネート・ラクタイド等が挙げられる。
植物由来樹脂としては、バイオエタノールから製造されたエチレングリコール、植物由来の単糖類等を原料として製造されたポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリエチレンフラノエート等が挙げられる。
生分解性樹脂および植物由来樹脂はフィルム状に成形して基材として用いてもよく、繊維状に成形して基材に含まれていてもよい。
Examples of biodegradable resins include polylactic acid, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, and polybutylene succinate lactide.
Examples of plant-derived resins include ethylene glycol produced from bioethanol, polyethylene terephthalate, polyolefin, and polyethylene furanoate produced from plant-derived monosaccharides and the like.
The biodegradable resin and plant-derived resin may be formed into a film and used as a substrate, or may be formed into fibers and contained in the substrate.
基材は、例えば、パルプ、樹脂繊維などの繊維材料を水に分散したスラリーを含む抄紙原料を抄紙することにより得られる。 The substrate is obtained, for example, by making paper from a papermaking raw material that contains a slurry in which fibrous materials such as pulp and resin fibers are dispersed in water.
基材は、例えば、パルプスラリーを含む抄紙原料を抄紙することにより得られる。 The substrate can be obtained, for example, by making paper from a papermaking raw material that contains a pulp slurry.
必要に応じて、叩解により得られたパルプスラリーには、前記の紙力増強剤以外にも各種製紙用内添薬品を添加し、抄紙原料を調成することができる。パルプスラリーに前記繊維材料を配合することも可能である。
内添薬品としては、例えばサイズ剤、湿潤紙力増強剤、硫酸バンド、カチオン化デンプン等の各種の定着剤が挙げられる。また、これらの他にも内添薬品として保水剤、歩留向上剤、消泡剤、填料、着色剤等を、抄紙原料に対して任意に配合可能である。これらの内添薬品はそれぞれ公知のものを使用できる。
If necessary, various papermaking internal additives other than the above-mentioned paper strength agent can be added to the pulp slurry obtained by beating to prepare a papermaking raw material. It is also possible to mix the above-mentioned fibrous material into the pulp slurry.
Examples of the internal additives include sizing agents, wet strength agents, aluminum sulfate, cationic starch, and other fixing agents. In addition to these, water retention agents, retention aids, defoamers, fillers, colorants, and other internal additives can be added to the papermaking raw materials as desired. These internal additives can be any of the known ones.
サイズ剤としては、例えばアルケニル無水コハク酸、アルキルケテンダイマー、ロジン化合物等が挙げられる。これらのサイズ剤はいずれか一種を単独で用いてもよく二種以上を併用してもよい。なかでも天然物由来のロジン化合物を使用することにより包装材料中の非石油化学材料の使用比率が高くなるため好ましい。 Examples of sizing agents include alkenyl succinic anhydride, alkyl ketene dimer, and rosin compounds. These sizing agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, the use of rosin compounds derived from natural products is preferred because it increases the proportion of non-petrochemical materials used in the packaging material.
湿潤紙力増強剤としては、例えばポリアミドエポキシ樹脂、エピクロル樹脂、メラミン樹脂が挙げられる。これらの湿潤紙力増強剤はいずれか一種を単独で用いてもよく二種以上を併用してもよい。
保水剤としては、例えばカルボキシメチルセルロースが挙げられる。填料としては、例えばタルク、炭酸カルシウム等が挙げられる。
Examples of the wet strength agent include polyamide epoxy resin, epichlorine resin, and melamine resin. These wet strength agents may be used alone or in combination of two or more.
The water-retaining agent may be, for example, carboxymethylcellulose. The filler may be, for example, talc, calcium carbonate, etc.
基材は塗工層が設けられる側の面にスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体化合物、および/またはスチレン-無水マレイン酸共重合体化合物を0.01~2.0g/m2の範囲で塗布することが好ましい。 It is preferable that the surface of the substrate on which the coating layer is to be formed is coated with a styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound and/or a styrene-maleic anhydride copolymer compound in an amount of 0.01 to 2.0 g/m 2 .
下塗り層の塗布方法としては、抄紙工程で得られた基材用原紙に対し、抄紙工程の後工程であるサイズプレスやゲートロール等で上記のスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体化合物やスチレン-無水マレイン酸共重合体化合物単体もしくはデンプン等のバインダーとの混合物として塗布することが可能である。あるいは、基材の少なくとも一方の面にスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体化合物やスチレン-無水マレイン酸共重合体化合物を含む下塗り剤を塗布して基材を形成することもできる。 The undercoat layer can be applied to the base paper obtained in the papermaking process using a size press or gate roll, which is a process subsequent to the papermaking process, by coating the styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound or styrene-maleic anhydride copolymer compound alone or as a mixture with a binder such as starch. Alternatively, the substrate can be formed by coating at least one surface of the substrate with an undercoat agent containing a styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound or a styrene-maleic anhydride copolymer compound.
基材のサイズ性については、JIS P 8122:2004に準じて測定されるステキヒトサイズ度で20秒以上であることが包装材料のヒートシール性、耐油性が高まるため好ましい。より好ましくは50秒以上、さらに好ましくは100秒以上である。 The sizing property of the substrate is preferably 20 seconds or more in terms of the Stockigt sizing degree measured in accordance with JIS P 8122:2004, as this improves the heat sealability and oil resistance of the packaging material. More preferably, it is 50 seconds or more, and even more preferably, it is 100 seconds or more.
基材の坪量は、包装材料の強度を保つため、例えば30g/m2以上が好ましく、40g/m2以上がより好ましく、45g/m2以上がさらに好ましい。
基材の坪量の上限は、特に限定するものではないが、袋状の自己接着包装材料として使用する場合は、例えば300g/m2以下が好ましく、250g/m2以下がより好ましく、200g/m2以下がさらに好ましい。
In order to maintain the strength of the packaging material, the basis weight of the substrate is, for example, preferably 30 g/m 2 or more, more preferably 40 g/m 2 or more, and even more preferably 45 g/m 2 or more.
The upper limit of the basis weight of the substrate is not particularly limited, but when used as a bag-shaped self-adhesive packaging material, it is, for example, preferably 300 g/m2 or less , more preferably 250 g/ m2 or less, and even more preferably 200 g/ m2 or less.
基材の密度は、例えば0.50~1.20g/cm3が好ましく、0.65~1.10g/cm3がより好ましい。基材の密度が上記下限値以上であると、ヒートシール部分の高い接着強度が得られやすい。また、基材の密度が上記上限値以下であると、十分な通気性を保つことができる。 The density of the substrate is, for example, preferably 0.50 to 1.20 g/ cm3 , and more preferably 0.65 to 1.10 g/ cm3 . When the density of the substrate is equal to or higher than the lower limit, high adhesive strength of the heat-sealed portion is easily obtained. When the density of the substrate is equal to or lower than the upper limit, sufficient breathability can be maintained.
(塗工層)
本発明の塗工層はカゼインおよび/またはその塩を30~100質量%含有するものである。カゼインおよび/またはその塩を30~100質量%含有することで、優れたヒートシール強度と耐油性が得られるものである。より好ましくはカゼインおよび/またはその塩を50~100質量%含有するものであり、さらに好ましくは70~100質量%である。
(Coating layer)
The coating layer of the present invention contains 30 to 100% by mass of casein and/or a salt thereof. By containing 30 to 100% by mass of casein and/or a salt thereof, excellent heat seal strength and oil resistance can be obtained. More preferably, the coating layer contains 50 to 100% by mass of casein and/or a salt thereof, and even more preferably, the coating layer contains 70 to 100% by mass of casein and/or a salt thereof.
本発明で使用できるカゼイン塩としては特に限定されるものではなく、ミルクなどの可溶性カゼイン(カゼインミセル)を含む液体から酸沈殿し、水酸化物(例えばNaOH,KOH,Mg(OH)2,Ca(OH)2,NH4OH又は塩基性塩、例えば、CaCO3,Na2CO3又はK2CO3及びそれらの混合物)のような塩基で中和されることで得られる。また、カゼイン塩の用語は、修飾されたもの(例えば、糖化カゼイン塩又は脱アミドカゼイン塩)を包含する。 Caseinate that can be used in the present invention is not particularly limited and can be obtained by acid precipitation from a liquid containing soluble casein (casein micelles) such as milk, and neutralization with a base such as a hydroxide (e.g., NaOH, KOH, Mg(OH) 2 , Ca(OH ) 2 , NH4OH or a basic salt such as CaCO3, Na2CO3 or K2CO3 and mixtures thereof ). The term caseinate also includes modified caseinates (e.g., glycated caseinate or deamidated caseinate).
脱アミドカゼイン塩は、例えば、カゼイン塩を酵素(例えば、脱アミド酵素又はグルタミン転移酵素)の脱アミド活性に付すことにより、得ることができる。その時、グルタミン及び/又はアスパラギンの側鎖の一部又は全部のアミド基は、カルボキシル基を形成する為に、脱アミド化される。カゼインのように、カゼイン塩は、4つの主なカゼインのタイプ(alpha S1,alpha S2,bata及びkappa カゼイン)の混合物から構成される。 Deamidated caseinates can be obtained, for example, by subjecting caseinate to the deamidating activity of an enzyme (e.g., deamidase or transglutaminase). Some or all of the amide groups in the glutamine and/or asparagine side chains are then deamidated to form carboxyl groups. Like casein, caseinates consist of a mixture of four main casein types (alpha S1, alpha S2, bata and kappa casein).
しかしながら、(ミセルの)カゼインは、タンパク質構造に結合したカルシウム及びリン酸塩を含み、ミセル構造を安定化させる。カゼイン塩の調製物にカルシウム又はリン酸塩が含まれても良いが、カゼイン塩はカルシウムもリン酸塩も含む必要はない。カゼイン塩のなかでは流通量が多いナトリウム塩が好ましい。 However, (micellar) casein contains calcium and phosphate bound to the protein structure, stabilizing the micellar structure. Caseinate preparations may contain calcium or phosphate, but caseinate need not contain either calcium or phosphate. Of the caseinates, the sodium salt is the more widely available and is preferred.
前記塗工層は、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の成分をさらに含んでいてもよい。その他の成分としては、特に限定されず、包装材料のヒートシール性、耐油性を発現させる上で一般的に使用され得るものを用いることができる。
例えば、有機顔料、無機顔料、ワックス、金属石鹸、消泡剤、分散剤、防腐剤、保水剤、着色染料等が挙げられる。
前記塗工層にワックスを加えることは、塗料の塗工適性を上げて均一な塗工層を形成しやすくするため好ましい。
The coating layer may further contain other components within the range that does not impair the effects of the present invention. The other components are not particularly limited, and may be any components that are generally used to impart heat sealability and oil resistance to packaging materials.
Examples of the additives include organic pigments, inorganic pigments, waxes, metal soaps, antifoaming agents, dispersants, preservatives, water retention agents, and coloring dyes.
Adding wax to the coating layer is preferable because it improves the coating suitability of the paint and makes it easier to form a uniform coating layer.
脱アミドカゼイン塩は、例えば、カゼイン塩を酵素(例えば、脱アミド酵素又はグルタミン転移酵素)の脱アミド活性に付すことにより、得ることができる。その時、グルタミン及び/又はアスパラギンの側鎖の一部又は全部のアミド基は、カルボキシル基を形成する為に、脱アミド化される。カゼインのように、カゼイン塩は、4つの主なカゼインのタイプ(alpha S1,alpha S2,bata及びkappa カゼイン)の混合物から構成される。 Deamidated caseinates can be obtained, for example, by subjecting caseinate to the deamidating activity of an enzyme (e.g., deamidase or transglutaminase). Some or all of the amide groups in the glutamine and/or asparagine side chains are then deamidated to form carboxyl groups. Like casein, caseinates consist of a mixture of four main casein types (alpha S1, alpha S2, bata and kappa casein).
しかしながら、(ミセルの)カゼインは、タンパク質構造に結合したカルシウム及びリン酸塩を含み、ミセル構造を安定化させる。カゼイン塩の調製物にカルシウム又はリン酸塩が含まれても良いが、カゼイン塩はカルシウムもリン酸塩も含む必要はない。カゼイン塩のなかでは流通量が多いナトリウム塩が好ましい。 However, (micellar) casein contains calcium and phosphate bound to the protein structure, stabilizing the micellar structure. Caseinate preparations may contain calcium or phosphate, but caseinate need not contain either calcium or phosphate. Of the caseinates, the sodium salt is the more widely available and is preferred.
ワックスとしては、動物ワックス、植物ワックス、鉱物ワックス、石油ワックス、合成ワックス等が挙げられるが、本発明の目的から動物ワックス、植物ワックス、鉱物ワックスの使用が好ましい。 Waxes include animal waxes, vegetable waxes, mineral waxes, petroleum waxes, synthetic waxes, etc., but for the purposes of the present invention, it is preferable to use animal waxes, vegetable waxes, and mineral waxes.
動物ワックスとしては、蜜ロウ、シェラック、鯨ロウ、いぼたロウが挙げられる。植物ワックスとしては、米ぬかロウ、大豆由来ワックス、パームワックス、木ロウ、ヒマワリワックスが挙げられる。鉱物ワックスとしては、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、 オイルシェル等が挙げられる。 Animal waxes include beeswax, shellac, whale wax, and wart wax. Plant waxes include rice bran wax, soybean wax, palm wax, wood wax, and sunflower wax. Mineral waxes include montan wax, ozokerite, ceresin, and oil shell.
動物ワックスまたは植物ワックスは、前記塗工層に添加しても、得られる包装材料のヒートシール性、耐油性を保つことができることから、前記塗工層に加えるワックスは、動物ワックスまたは植物ワックスであることが好ましく、植物ワックスであることがより好ましく、大豆由来ワックスであることが特に好ましい。 Since the heat sealability and oil resistance of the resulting packaging material can be maintained even if animal wax or vegetable wax is added to the coating layer, the wax added to the coating layer is preferably an animal wax or vegetable wax, more preferably vegetable wax, and particularly preferably soybean-derived wax.
動物ワックスまたは植物ワックスの使用量については、特に限定するものではないが、たとえば前記塗工層の0質量%を超えて70質量%以下である。
或いは、前記塗工層においてカゼインとワックスとの含有質量比率が100:0~30:70の範囲であることが好ましい。
The amount of animal wax or vegetable wax used is not particularly limited, but is, for example, more than 0% by mass and not more than 70% by mass of the coating layer.
Alternatively, the mass ratio of casein to wax in the coating layer is preferably in the range of 100:0 to 30:70.
単位面積当たりの塗工層の質量は、例えば0.1~30g/m2であってよく、0.3~20g/m2であってよく、1~10g/m2であってよく、3~10g/m2であってよい。 The mass of the coating layer per unit area may be, for example, 0.1 to 30 g/ m2 , 0.3 to 20 g/ m2 , 1 to 10 g/ m2 , or 3 to 10 g/ m2 .
(下塗り層)
下塗り層としては、前記のスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体化合物、スチレン-無水マレイン酸共重合体化合物やポリアクリルアミド樹脂の他、各種バリア層、印刷塗被層、遮光層等が挙げられる。
(Undercoat layer)
Examples of the undercoat layer include the above-mentioned styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound, styrene-maleic anhydride copolymer compound and polyacrylamide resin, as well as various barrier layers, printed coating layers, light-shielding layers and the like.
(裏面層)
本発明では必要に応じて裏面層を設けることができる。例えば各種バリア層、印刷塗被層、遮光層等が挙げられる。印刷加工を施すことができ、さらに印刷層上にオーバープリント層を有してもよい。
(Back layer)
In the present invention, a back layer can be provided as necessary. For example, various barrier layers, printed coating layers, light-shielding layers, etc. can be mentioned. Printing processing can be performed, and an overprint layer may be further provided on the printed layer.
(包装材料の製造方法)
包装材料は、基材の少なくとも一方の面に塗工層を形成することにより製造される。
包装材料の製造方法の一例として、下記の包装材料の製造方法Aが挙げられる。
(Method of manufacturing packaging material)
The packaging material is produced by forming a coating layer on at least one surface of a substrate.
As an example of a method for producing a packaging material, there is a method A for producing a packaging material described below.
包装材料の製造方法A:
基材の少なくとも一方の面に塗工層用塗料を塗布し、乾燥する工程を有し、前記塗工層用塗料のカゼインおよび/またはその塩の含有量が塗工層の全固形分の50~100質量%である包装材料の製造方法。
Manufacturing method A of packaging material:
A method for producing a packaging material, comprising the steps of applying a paint for a coating layer to at least one surface of a substrate and drying the paint, wherein the content of casein and/or a salt thereof in the paint for the coating layer is 50 to 100% by mass of the total solid content of the coating layer.
塗工層用塗料は、基材の一方の面のみに塗布してもよく、基材の一方の面及び他方の面に塗布してもよい。
必要に応じて、塗工層用塗料を塗布する前に、基材の表面を平滑化処理してもよい。熱接着層の形成後、得られたヒートシールシートの表面を平滑化処理してもよい。
基材の塗工層が設けられる面のJIS P 8155:2010に準拠して測定される王研式平滑度としては、30~5000秒が、ヒートシール時に良好な接着性が得られ、且つ透気度上昇による接着阻害が起こりにくいため好ましく、50~3000秒がより好ましい。
The paint for the coating layer may be applied to only one surface of the substrate, or may be applied to both one surface and the other surface of the substrate.
If necessary, the surface of the substrate may be smoothed before applying the coating material for the coating layer. After forming the thermal adhesive layer, the surface of the obtained heat seal sheet may be smoothed.
The Oken smoothness of the surface of the substrate on which the coating layer is to be formed, measured in accordance with JIS P 8155:2010, is preferably 30 to 5000 seconds, since good adhesion can be obtained during heat sealing and adhesion inhibition due to an increase in air permeability is unlikely to occur, and more preferably 50 to 3000 seconds.
塗工層用塗料の塗布方法は、特に限定されず、各種公知の湿式塗布法が適用される。
例えば抄紙機のオンマシンサイズプレス装置、トランスファーロールコーター(シムサイザー、ゲートロールコーター等)、スプレー装置等を用いて行うことができる。また、オフマシンでは、一般的な塗工装置、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、シムサイザー、ゲートロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、ツーロールコーター、ビルブレードコーター、ショートドウェルコーター等を用いて塗布することができる。また、グラビア印刷機、フレキソ印刷機等の印刷機による塗布も可能である。
The method for applying the coating material for the coating layer is not particularly limited, and various known wet application methods can be used.
For example, it can be applied using an on-machine size press device of a papermaking machine, a transfer roll coater (such as a shim sizer or gate roll coater), a spray device, etc. Off-machine application can be performed using a general coating device, such as a blade coater, an air knife coater, a roll coater, a reverse roll coater, a shim sizer, a gate roll coater, a bar coater, a curtain coater, a slot die coater, a gravure coater, a champlex coater, a brush coater, a two-roll coater, a bill blade coater, a short dwell coater, etc. Application can also be performed using a printing machine such as a gravure printing machine or a flexographic printing machine.
塗布した塗工層用塗料を乾燥する装置は、塗布面と接触するシリンダードライヤーを用いてもよいが、装置の汚れを防止する観点から塗布面と接触しないエアードライヤー、赤外線ヒーター等が好ましい。操業性、生産性を考慮すると、塗工層用塗料の塗布及び乾燥は、オンマシン式で行われることが好ましい。
基材を抄紙する抄紙機のタイプは、特に限定されず、長網抄紙機、短網抄紙機、円網抄紙機、傾斜抄紙機等が挙げられる。塗布装置、乾燥機を装備するオンマシン型の抄紙機が好ましい。
The device for drying the applied coating layer paint may be a cylinder dryer that comes into contact with the coating surface, but from the viewpoint of preventing contamination of the device, an air dryer, an infrared heater, or the like that does not come into contact with the coating surface is preferred. Considering operability and productivity, the application and drying of the coating layer paint is preferably performed on-machine.
The type of paper machine used to make the substrate is not particularly limited, and examples include a Fourdrinier paper machine, a short wire paper machine, a cylinder paper machine, a tilt paper machine, etc. An on-machine type paper machine equipped with a coating device and a dryer is preferred.
塗工層用塗料を塗布した後の乾燥条件としては、例えば60~160℃、20秒~5分の条件が挙げられる。 The drying conditions after applying the coating layer paint include, for example, 60 to 160°C and 20 seconds to 5 minutes.
(作用効果)
包装材料は、ヒートシール方式による自己接着または他の素材との接着により内包物を包装するものである。
ヒートシール部の接着強度の測定方法としては、包装材料の塗工層面同士が接触するようにして加熱・加圧を行ってヒートシールさせた試験片を幅15mmに断裁したものをJIS P 8113:2006に準じ、引張試験機を用いて、180度ピール法で剥離速度300mm/分で剥離することにより測定できる。もしくは、包装材料と他の素材との場合でも同様に測定できる。
好ましい剥離強度としては、0.5N/15mm以上、より好ましくは1.0N/15mm以上、さらに好ましくは2.0N/15mm以上、最も好ましいのは5.0N/15mm以上である。
(Action and Effect)
The packaging material is capable of packaging the contents by self-adhesive or by adhering to other materials using a heat seal method.
The adhesive strength of the heat-sealed portion can be measured by heat-sealing a test piece by applying heat and pressure so that the coating layers of the packaging material are in contact with each other, cutting the test piece to a width of 15 mm, and peeling it at a peel speed of 300 mm/min using a tensile tester by the 180° peel method in accordance with JIS P 8113: 2006. Alternatively, the adhesive strength can be measured in the same manner in the case of packaging materials and other materials.
The peel strength is preferably 0.5 N/15 mm or more, more preferably 1.0 N/15 mm or more, further preferably 2.0 N/15 mm or more, and most preferably 5.0 N/15 mm or more.
さらに、包装材料は耐油性を発現することもできる。耐油性の評価方法としては、塗工層の塗工面にTAPPI UM-557に準拠して調製された各等級のキット液を滴下し、15秒後に染みが発生するかどうかで評価できる。耐油度(kit)が2級以上であることが好ましく、より好ましいのは5級以上、さらに好ましいのは8級以上、最も好ましいのは10級以上である。 Furthermore, the packaging material can also exhibit oil resistance. The oil resistance can be evaluated by dropping kit liquid of each grade prepared in accordance with TAPPI UM-557 onto the coating surface of the coating layer and determining whether or not a stain occurs after 15 seconds. The oil resistance (kit) is preferably grade 2 or higher, more preferably grade 5 or higher, even more preferably grade 8 or higher, and most preferably grade 10 or higher.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、%は質量%であり、部は質量部である。各例で用いた測定、評価方法を以下に示す。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. Note that the present invention is in no way limited to these examples. Note that, unless otherwise specified, % means mass % and parts means mass parts. The measurement and evaluation methods used in each example are shown below.
[内部結合強さの測定]
包装材料の内部結合強さは、JAPAN TAPPI 18-2に準じてI-BOND PREP STATION(型式80-01、テスティングマシンズ社製)にて測定した。
[Measurement of Internal Bond Strength]
The internal bond strength of the packaging material was measured using an I-BOND PREP STATION (Model 80-01, manufactured by Testing Machines Co., Ltd.) in accordance with JAPAN TAPPI 18-2.
[王研式透気度の測定]
基材及び包装材料の王研式透気度は、JIS P 8117:2009に準じて測定した。基材の透気度は塗工層を設ける面が上になるようにして、また包装材料の透気度は塗工層面が上になるようにして測定した。
[Oken air permeability measurement]
The Oken air permeability of the substrate and packaging material was measured in accordance with JIS P 8117: 2009. The air permeability of the substrate was measured with the surface on which the coating layer was to be provided facing up, and the air permeability of the packaging material was measured with the surface on which the coating layer was to be provided facing up.
[剥離試験]
包装材料の塗工層面同士が接触するように重ね、熱プレス試験機を用いて150℃、0.2MPa、1.0秒間の熱圧着条件で熱圧着して熱圧着物を作製した。
上記の方法で作成した熱圧着物を幅15mmに断裁して、剥離強度測定用サンプルを作成した。得られた剥離強度測定用サンプルの剥離強度(N/15mm)を、JIS P 8113:2006に準じ、引張試験機(型式:テンシロンRTC-1250A、オリエンテック社製)を用いて、サンプルの複合フィルム、ヒートシールシートそれぞれの端部をチャッキングし、180度ピール法で剥離速度300mm/分で剥離することにより測定した。剥離強度が大きいほど、熱接着性に優れる。
[Peel test]
The packaging materials were stacked so that the coated surfaces were in contact with each other, and then heat-pressed using a heat press tester under heat-pressing conditions of 150° C., 0.2 MPa, and 1.0 second to produce a heat-pressed product.
The thermocompression bonded product prepared by the above method was cut to a width of 15 mm to prepare a sample for measuring peel strength. The peel strength (N/15 mm) of the obtained sample for measuring peel strength was measured in accordance with JIS P 8113:2006 using a tensile tester (model: Tensilon RTC-1250A, manufactured by Orientec Co., Ltd.) by chucking the ends of the composite film and heat seal sheet of the sample and peeling them at a peel speed of 300 mm/min by the 180° peel method. The higher the peel strength, the better the thermal adhesiveness.
[塗工層塗工面の耐油度]
包装材料の塗工層塗工面にTAPPI UM-557に準拠して調製された各等級のキット液を滴下し、15秒後に染みが発生するかどうかで評価した。
[Oil resistance of coating layer surface]
Each grade of kit solution prepared in accordance with TAPPI UM-557 was dropped onto the coating surface of the packaging material, and the coating was evaluated based on whether stains occurred after 15 seconds.
<実施例1>
(基材の製造)
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)をDDRにてJIS P 8121-2:2012に記載されるカナダ標準ろ水度(フリーネス)が320mLになるように叩解し、パルプスラリーを得た。前記パルプスラリーに内添薬品として、パルプ質量に対し、絶乾で硫酸バンド1.0%、あらかじめカチオン化澱粉(ピラー3YK、ピラースターチ社製)で分散させたアルケニル無水コハク酸サイズ剤(ファイブラン81K、荒川化学工業社製)0.05%、両性ポリアクリルアミド系樹脂紙力増強剤(PAM)(商品名:ポリストロンOFT-3、荒川化学工業社製、質量平均分子量300万)0.7%、エピクロル樹脂湿潤紙力増強剤0.4%、を添加して抄紙原料を得た。前記抄紙原料を長網抄紙機で抄紙し、シリンダードライヤーで乾燥後、オンライン工程でサイズプレス装置にて、疎水化デンプン(商品名:GRS―T110、王子コーンスターチ社製)とスチレン-アクリル酸共重合体系表面サイズ剤(商品名:ポリマロンE-109、荒川化学工業社製)を固形比で95:5の割合で混合した濃度6.0質量%液を40g/m2塗工したのちシリンダードライヤーで乾燥して基材を得た。得られた基材の坪量は120g/m2、密度は0.74g/cm3、王研式透気度は23秒、王研式平滑度は、フェルト面(塗工層が設けられる面)が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は117秒であった。
Example 1
(Production of substrate)
Hardwood bleached kraft pulp (LBKP) was beaten in a DDR so that the Canadian standard freeness (freeness) described in JIS P 8121-2: 2012 was 320 mL to obtain a pulp slurry. The pulp slurry was added with internal chemicals, such as 1.0% aluminum sulfate on an absolute dry basis, 0.05% alkenyl succinic anhydride sizing agent (Fibran 81K, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) previously dispersed with cationic starch (Pillar 3YK, manufactured by Pillar Starch Co., Ltd.), 0.7% amphoteric polyacrylamide resin paper strength enhancer (PAM) (trade name: Polystron OFT-3, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd., mass average molecular weight 3 million), and 0.4% epichlorine resin wet paper strength enhancer, relative to the pulp mass. The papermaking raw material was made into paper by a fourdrinier papermaking machine, dried by a cylinder dryer, and then coated with 40 g/m2 of a 6.0 mass% solution of a mixture of hydrophobized starch (product name: GRS-T110, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) and a styrene-acrylic acid copolymer surface sizing agent (product name: Polymaron E-109, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) in a solid ratio of 95:5, using a size press device in an online process, and then dried by a cylinder dryer to obtain a substrate. The resulting substrate had a basis weight of 120 g/ m2 , a density of 0.74 g/ cm3 , an Oken type air permeability of 23 seconds, an Oken type smoothness of 16 seconds for the felt surface (the surface on which the coating layer is provided) and 11 seconds for the wire surface, and a Stockigt sizing degree of 117 seconds.
(カゼインの溶解)
水550質量部を加熱し、45℃になったら25質量%のアンモニアを30質量部加えた。さらに50℃になるまで加熱を行った後、カゼインを125質量部加えて撹拌を行い、カゼインを溶解した。溶解後に調整水で希釈して、10質量%のカゼイン溶解液を得た。
(Dissolution of casein)
550 parts by mass of water was heated, and when the temperature reached 45° C., 30 parts by mass of 25% by mass ammonia was added. After further heating to 50° C., 125 parts by mass of casein was added and stirred to dissolve the casein. After dissolution, the casein was diluted with adjusted water to obtain a 10% by mass casein solution.
(塗工層用塗料の調製)
上記カゼインの溶解で得られた10質量%のカゼインを水で7.0質量%となるように希釈して塗工層用塗料を得た。得られた塗工層用塗料の7.0質量%におけるB型粘度計による粘度は45mPa・sであった。
(Preparation of coating material for coating layer)
The 10% by weight of casein obtained by dissolving the casein was diluted with water to 7.0% by weight to obtain a coating layer paint. The viscosity of the obtained coating layer paint at 7.0% by weight was 45 mPa·s as measured by a B-type viscometer.
(包装材料の製造)
上記塗工層用塗料を上記で得られた基材のF面にバーコーターを用いて塗布し、送風乾燥機にて110℃、2分間の条件で乾燥して熱接着層を形成した。ここでは、乾燥後の熱接着層用塗料の塗布量が3.3g/m2となるように塗布した。これにより、包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
The coating layer paint was applied to the F side of the substrate obtained above using a bar coater, and dried in a blower dryer at 110°C for 2 minutes to form a thermal adhesive layer. Here, the coating amount of the thermal adhesive layer paint after drying was 3.3 g/ m2 . As a result, a packaging material was obtained.
<実施例2>
(カゼインナトリウムの溶解)
水850質量部にカゼインナトリウム(富士フィルム和光純薬社製)150質量部を分散して、撹拌しながら90℃まで加熱後、30分間90℃で保持したのち、冷却し、調整水で希釈して10質量%のカゼインナトリウム溶解液を得た。
Example 2
(Dissolution of sodium caseinate)
150 parts by mass of sodium caseinate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dispersed in 850 parts by mass of water, heated to 90°C with stirring, and then held at 90°C for 30 minutes. The mixture was then cooled and diluted with adjusted water to obtain a 10% by mass sodium caseinate solution.
(塗工層用塗料の調製)
実施例1の塗工層用塗料の調製において、水160質量部、上記カゼインナトリウムの溶解で得られた10質量%のカゼインナトリウムを水で7.0質量%となるように希釈して塗工層用塗料を得た。得られた塗工層用塗料の7.0質量%におけるB型粘度計による粘度は50mPa・sであった。
(Preparation of coating material for coating layer)
In the preparation of the coating layer paint of Example 1, 160 parts by mass of water and 10% by mass of sodium caseinate obtained by dissolving the sodium caseinate were diluted with water to 7.0% by mass to obtain a coating layer paint. The viscosity of the obtained coating layer paint at 7.0% by mass was 50 mPa s as measured by a B-type viscometer.
(包装材料の製造)
上記塗工層用塗料を基材のF面にバーコーターを用いて塗布し、送風乾燥機にて110℃、2分間の条件で乾燥して熱接着層を形成した。ここでは、乾燥後の熱接着層用塗料の塗布量が3.3g/m2となるように塗布した。これにより、包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
The coating layer paint was applied to the F side of the substrate using a bar coater, and dried in a blower dryer at 110°C for 2 minutes to form a thermal adhesive layer. Here, the coating amount of the thermal adhesive layer paint after drying was 3.3 g/ m2 . As a result, a packaging material was obtained.
<実施例3>
実施例1の基材の製造において、広葉樹晒パルプのカナダ標準ろ水度(フリーネス)が180mLになるように叩解し、且つあらかじめカチオン化澱粉で分散させたアルケニル無水コハク酸サイズ剤、両性ポリアクリルアミド樹脂系紙力増強剤、エピクロル樹脂湿潤紙力増強剤を添加せず、代わりにロジンサイズ剤(商品名:サイズパインN111-50、荒川化学工業社製)を0.9質量%使用した以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。得られた基材の坪量は120g/m2、密度は0.74g/cm3、王研式透気度は116秒、王研式平滑度は、フェルト面(塗工層が設けられる面)が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は123秒であった。
Example 3
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that in the production of the substrate of Example 1, the bleached hardwood pulp was beaten to a Canadian standard freeness of 180 mL, and the alkenyl succinic anhydride sizing agent, the amphoteric polyacrylamide resin-based paper strength agent, and the epichlorine resin wet strength agent, which had been previously dispersed with cationic starch, were not added, and instead 0.9 mass% of a rosin sizing agent (product name: Sizepine N111-50, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was used. The basis weight of the obtained substrate was 120 g/ m2 , the density was 0.74 g/ cm3 , the Oken air permeability was 116 seconds, the Oken smoothness was 16 seconds for the felt surface (the surface on which the coating layer was provided) and 11 seconds for the wire surface, and the Stockigt sizing degree was 123 seconds.
<実施例4>
実施例1の基材の製造において、サイズプレス装置による塗工を行わなかった以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお、なお、前記で得られた基材の坪量は117.6g/m2、密度は0.74g/cm3、王研式透気度は23秒、王研式平滑度は、フェルト面が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は25秒であった。
Example 4
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that no coating was performed using a size press device in the production of the substrate in Example 1. The basis weight of the substrate obtained above was 117.6 g/m2, the density was 0.74 g/cm3, the Oken air permeability was 23 seconds, the Oken smoothness was 16 seconds for the felt surface and 11 seconds for the wire surface, and the Stockigt sizing degree was 25 seconds.
<実施例5>
実施例1の基材の代わりに、厚さ20μmのポリ乳酸製生分解性フィルム(パルグリーンBO、三井化学東セロ株式会社製)の片面に塗工層用塗料を乾燥後の質量で3.3g/m2を塗工・乾燥した以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。
Example 5
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that instead of the substrate in Example 1, a 20 μm-thick biodegradable polylactic acid film (Palgreen BO, manufactured by Mitsui Chemicals Tocello Co., Ltd.) was coated on one side of the coating layer paint in an amount of 3.3 g/ m2 (after drying) and dried.
<実施例6>
(基材の製造)
広葉樹晒クラフトパルプ(JIS P 8121-2:2012に規定されるフリーネス:420mLcsf)100質量部にロジン系エマルジョンサイズ剤(商品名:AL-1200、日本PMC社製)を0.09質量部、硫酸バンド3.5質量部、澱粉グラフトアクリルアミド系紙力剤(商品名:DG4204、日本PMC社製)0.2質量部、離型剤(商品名:メイカテックスHP-68C、明成化学工業社製)0.03質量部、カチオン化澱粉(商品名:エースK-100、王子コーンスターチ社製)0.6質量部を添加して、ヤンキードライヤーを備えた公知の長網抄紙機を用いて抄紙し、坪量65g/m2及び水分含有率5%の片艶紙を製造した。得られた片艶紙の密度は0.81g/cm3、艶面のJIS P 8155:2010に準拠して測定される王研式平滑度は艶面が320秒、更面が10秒であった。また、得られた片艶紙の8117:2009に準拠して測定される透気度は46秒であった。ステキヒトサイズ度は27秒であった。
Example 6
(Production of substrate)
To 100 parts by mass of bleached hardwood kraft pulp (freeness as defined in JIS P 8121-2:2012: 420 mLcsf), 0.09 parts by mass of a rosin-based emulsion sizing agent (product name: AL-1200, manufactured by Nippon PMC Corporation), 3.5 parts by mass of aluminum sulfate, 0.2 parts by mass of a starch-grafted acrylamide-based paper strength agent (product name: DG4204, manufactured by Nippon PMC Corporation), 0.03 parts by mass of a release agent (product name: Meikatex HP-68C, manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd.), and 0.6 parts by mass of a cationized starch (product name: Ace K-100, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) were added, and paper was made using a known Fourdrinier papermaking machine equipped with a Yankee dryer to produce one-sided glossy paper with a basis weight of 65 g/ m2 and a moisture content of 5%. The density of the obtained one-sided glossy paper was 0.81 g/ cm3 , and the Oken smoothness of the glossy side measured according to JIS P 8155:2010 was 320 seconds for the glossy side and 10 seconds for the rough side. The air permeability of the obtained one-sided glossy paper measured according to JIS P 8117:2009 was 46 seconds. The Stockigt sizing degree was 27 seconds.
(包装材料の製造)
実施例1で用いた基材の代わりに上記「基材の製造」で得られた基材の艶面に塗工層用塗料をバーコーターを用いて塗布し、送風乾燥機にて110℃、2分間の条件で乾燥して熱接着層を形成した。ここでは、乾燥後の熱接着層用塗料の塗布量が3.3g/m2となるように塗布した。これにより、包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
Instead of the substrate used in Example 1, the glossy surface of the substrate obtained in the above "Production of substrate" was coated with the coating layer paint using a bar coater, and dried in a blower dryer at 110°C for 2 minutes to form a thermal adhesive layer. Here, the coating amount of the thermal adhesive layer paint after drying was 3.3 g/ m2 . As a result, a packaging material was obtained.
<実施例7>
(塗工層用塗料の調製)
10.0質量%のカゼイン水溶液800質量部、30.0質量%の大豆由来ワックス(Eurika Coat SW166N、EURIKAS社製)67質量部、水562質量部を混合撹拌して塗工層用塗料を得た。得られた塗工層用塗料の7.0質量%におけるB型粘度計による粘度は25mPa・sであった。
Example 7
(Preparation of coating material for coating layer)
A coating layer paint was obtained by mixing and stirring 800 parts by weight of a 10.0% by weight aqueous casein solution, 67 parts by weight of a 30.0% by weight soybean-derived wax (Eurika Coat SW166N, manufactured by EURIKAS), and 562 parts by weight of water. The viscosity of the obtained coating layer paint at 7.0% by weight was 25 mPa·s as measured by a B-type viscometer.
(包装材料の製造)
実施例6で用いた塗工層用塗料の代わりに上記「塗工層用塗料の調製」で得られた塗工層用塗料を基材の艶面に塗布量が3.3g/m2となるように塗布した以外は実施例6と同様にして包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 6, except that the coating layer paint obtained in the above "Preparation of coating layer paint" was applied to the glossy surface of the substrate in an amount of 3.3 g/ m2 instead of the coating layer paint used in Example 6.
<実施例8>
(塗工層用塗料の調製)
10.0質量%のカゼイン水溶液400質量部、30.0質量%の大豆由来ワックス(Eurika Coat SW166N、EURIKAS社製)200質量部、水829質量部を混合撹拌して塗工層用塗料を得た。得られた塗工層用塗料の7.0質量%におけるB型粘度計による粘度は16mPa・sであった。
Example 8
(Preparation of coating material for coating layer)
A coating layer paint was obtained by mixing and stirring 400 parts by weight of a 10.0% by weight aqueous casein solution, 200 parts by weight of a 30.0% by weight soybean-derived wax (Eurika Coat SW166N, manufactured by EURIKAS), and 829 parts by weight of water. The viscosity of the obtained coating layer paint at 7.0% by weight was 16 mPa·s as measured by a B-type viscometer.
(包装材料の製造)
実施例7で用いた塗工層用塗料の代わりに上記「塗工層用塗料の調製」で得られた塗工層用塗料を基材の艶面に塗布量が3.3g/m2となるように塗布した以外は実施例7と同様にして包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 7, except that the coating layer paint obtained in the above "Preparation of coating layer paint" was applied to the glossy surface of the substrate in an amount of 3.3 g/ m2 instead of the coating layer paint used in Example 7.
<比較例1>
(塗工層用塗料の調製)
10.0質量%のカゼイン水溶液200質量部、30.0質量%の大豆由来ワックス(Eurika Coat SW166N、EURIKAS社製)267質量部、水962質量部を混合撹拌して塗工層用塗料を得た。得られた塗工層用塗料の7.0質量%におけるB型粘度計による粘度は8mPa・sであった。
<Comparative Example 1>
(Preparation of coating material for coating layer)
200 parts by mass of a 10.0% by mass aqueous casein solution, 267 parts by mass of a 30.0% by mass soybean-derived wax (Eurika Coat SW166N, manufactured by EURIKAS) and 962 parts by mass of water were mixed and stirred to obtain a coating layer paint. The viscosity of the obtained coating layer paint at 7.0% by mass measured with a B-type viscometer was 8 mPa·s.
(包装材料の製造)
実施例7で用いた塗工層用塗料の代わりに上記「塗工層用塗料の調製」で得られた塗工層用塗料を基材の艶面に塗布量が3.3g/m2となるように塗布した以外は実施例7と同様にして包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 7, except that the coating layer paint obtained in the above "Preparation of coating layer paint" was applied to the glossy surface of the substrate in an amount of 3.3 g/ m2 instead of the coating layer paint used in Example 7.
<比較例2>
(基材の製造)
未叩解の広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP、JIS P 8121-2:2012に記載されるカナダ標準ろ水度(フリーネス)は520mL)のパルプスラリーに内添薬品として、パルプ質量に対し、絶乾で硫酸バンド1.0%、あらかじめカチオン化澱粉(ピラー3YK、ピラースターチ社製)で分散させたアルケニル無水コハク酸サイズ剤(ファイブラン81K、荒川化学工業社製)0.05%を添加して抄紙原料を得た。前記抄紙原料を長網抄紙機で抄紙し、シリンダードライヤーで乾燥後、オンライン工程でサイズプレス装置にて、疎水化デンプン(商品名:GRS―T110、王子コーンスターチ社製)とスチレン-アクリル酸共重合体系表面サイズ剤(商品名:ポリマロンE-109、荒川化学工業社製)を固形比で95:5の割合で混合した濃度6.0質量%液を40g/m2塗工したのちシリンダードライヤーで乾燥して基材を得た。得られた基材の坪量は120g/m2、密度は0.74g/cm3、王研式透気度は15秒、王研式平滑度は、フェルト面(塗工層が設けられる面)が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は102秒であった。
<Comparative Example 2>
(Production of substrate)
A pulp slurry of unbeaten bleached hardwood kraft pulp (LBKP, Canadian standard freeness (freeness) described in JIS P 8121-2:2012 is 520 mL) was added with 1.0% aluminum sulfate on an absolute dry basis and 0.05% alkenyl succinic anhydride sizing agent (Fibran 81K, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) previously dispersed with cationic starch (Pillar 3YK, manufactured by Pillar Starch Co., Ltd.) as internal additives relative to the mass of the pulp to obtain a papermaking raw material. The papermaking raw material was made into paper by a fourdrinier papermaking machine, dried by a cylinder dryer, and then coated with 40 g/m2 of a 6.0% by mass solution of a mixture of hydrophobized starch (product name: GRS-T110, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) and a styrene-acrylic acid copolymer surface sizing agent (product name: Polymaron E-109, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) in a solid ratio of 95:5, using a size press device in an online process, and then dried by a cylinder dryer to obtain a substrate. The resulting substrate had a basis weight of 120 g/ m2 , a density of 0.74 g/ cm3 , an Oken type air permeability of 15 seconds, an Oken type smoothness of 16 seconds for the felt surface (the surface on which the coating layer is provided) and 11 seconds for the wire surface, and a Stockigt sizing degree of 102 seconds.
(包装材料の製造)
実施例1で用いた基材の代わりに上記「基材の製造」で得られた基材のF面に塗工層用塗料をバーコーターを用いて塗布し、送風乾燥機にて110℃、2分間の条件で乾燥して熱接着層を形成した。ここでは、乾燥後の熱接着層用塗料の塗布量が3.3g/m2となるように塗布した。これにより、包装材料を得た。
(Manufacturing of packaging materials)
Instead of the substrate used in Example 1, the coating layer paint was applied to the F side of the substrate obtained in the above "Production of substrate" using a bar coater, and then dried in a blower dryer at 110°C for 2 minutes to form a thermal adhesive layer. Here, the coating amount of the thermal adhesive layer paint after drying was 3.3 g/ m2 . As a result, a packaging material was obtained.
<評価>
実施例1~8、および比較例1~2の各包装材料について以下の評価を行い、結果を表1に示す。
<Evaluation>
The packaging materials of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to the following evaluations, and the results are shown in Table 1.
上記結果に示す通り、実施例1~8の包装材料は、剥離試験でのヒートシール強度が1.20N/15mm以上であり、且つKit耐油度も5級以上であった。一方で、比較例1の包装材料はヒートシール強度は十分得られたがKit耐油度が2級であり、使用上の問題発生が懸念された。比較例2のヒートシール強度は0.30N/15mmであり、不慮の開口等使用上の問題を来すおそれが考えられる。 As shown in the above results, the packaging materials of Examples 1 to 8 had a heat seal strength of 1.20 N/15 mm or more in the peel test, and also had a kit oil resistance of grade 5 or higher. On the other hand, the packaging material of Comparative Example 1 had sufficient heat seal strength, but a kit oil resistance of grade 2, raising concerns about problems in use. The heat seal strength of Comparative Example 2 was 0.30 N/15 mm, which may cause problems in use, such as accidental opening.
本発明の包装材料は、十分なヒートシール性と耐油性とを備え、且つ非石油化学材料を主体とする環境負荷の小さい優れた包装材料である。 The packaging material of the present invention is an excellent packaging material that has sufficient heat sealability and oil resistance, and is made primarily from non-petrochemical materials, making it an environmentally friendly material.
Claims (7)
前記基材は、繊維材料を水に分散したスラリーを含む抄紙原料を抄紙することにより得られるものであり、
前記包装材料のJIS P 8117:2009に準じて測定した王研式透気度が3360秒以上であることを特徴とする包装材料。 A packaging material having a coating layer on at least one side of a substrate, the coating layer containing 30 to 100% by mass of casein and/or a salt thereof, and the internal bond strength of the packaging material measured in accordance with JAPAN TAPPI 18-2 is 200 J/ m2 or more;
The substrate is obtained by making a papermaking raw material containing a slurry in which a fibrous material is dispersed in water,
The packaging material has an Oken air permeability of 3360 seconds or more measured in accordance with JIS P 8117:2009 .
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