JP7729196B2 - 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 packaging materials that utilize a heat-sealing method and packaging products that use such materials.
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。
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。
Heat seal sheets are widely used as packaging materials for foods, medicines, industrial products, etc. Examples of usage include self-adhesive heat seal sheets formed into bags, heat seal sheets bonded to other substrates, and lid materials for molded containers such as cups and blister packs.
In addition to heat sealing properties, heat seal sheets may be required to have various barrier properties depending on the contents to be packaged. In particular, when packaging food, oil resistance is often required.
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。
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-adiene copolymer latex, olefin resins, and acrylic resin emulsions to achieve 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 this invention is to provide a packaging material that has excellent heat sealing properties 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とロジン化合物を混合してヒートシール層に使用することにより、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。 After extensive research into the use of non-petrochemical raw materials with a low environmental impact, the inventors discovered that by mixing casein or its salt with a rosin compound and using this in the heat seal layer, a heat seal sheet with good heat sealability, oil resistance, and other properties could be obtained, leading to the present 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/またはその塩を含有し、前記塗工層が更にロジン化合物を含有することを特徴とする包装材料。
[2] 前記塗工層中の前記カゼインおよび/またはその塩と、前記ロジン化合物との含有比率が、20:80~95:5である[1]に記載の包装材料。
[3]前記基材は、木材パルプ、非木材パルプ、再生セルロースから選ばれるいずれか1種または2種以上を含む[1]または[2]に記載の包装材料。
[4]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]~[3]のいずれかに記載の包装材料。
[5]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]~[4]のいずれかに記載の包装材料。
[6][1]~[5]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。
The present invention has the following aspects.
[1] A packaging material having a coating layer on at least one surface of a substrate, characterized in that the coating layer contains casein and/or a salt thereof, and the coating layer further contains a rosin compound.
[2] The packaging material according to [1], wherein the content ratio of the casein and/or its salt to the rosin compound in the coating layer is 20:80 to 95:5.
[3] The packaging material according to [1] or [2], wherein the substrate comprises one or more materials selected from wood pulp, non-wood pulp, and regenerated cellulose.
[4] The packaging material according to any one of [1] to [3], wherein the substrate contains 0.01 to 2.0 g/m2 of a styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound and/or a styrene-maleic anhydride copolymer compound.
[5] The packaging material according to any one of [1] to [4], wherein the base material has a Stockigt sizing degree of 20 seconds or more as measured in accordance with JIS P 8122:2004.
[6] 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 [5].
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 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. The symbol "to" indicating a numerical range means that the 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. Furthermore, the substrate may have a sizing agent applied to its surface.
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。 Furthermore, the coating layer may be provided on only one side of the substrate, or on one side and the other side opposite the one side. 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.
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 measurement method within the above range, sealing at the adhesive interface is less likely to be impeded by evaporation of moisture contained in the paper substrate, even when packaging materials are bonded together at high temperatures (170°C or higher). It can also be used in applications requiring the gradual release of evaporative materials contained therein, or the control of the flow of air and moisture in and out of the packaging, such as packaging materials for freshness-preserving agents and portable hand warmers.
On the other hand, it is preferable to use a substrate having an air permeability of more than 100,000 seconds as measured by the above method, since oil resistance is easily obtained.
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、基材のパルプのフリーネス、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 method can be controlled by appropriately selecting the air permeability of the substrate measured by the above-mentioned 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 freeness 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。
(Base material)
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 impact. Examples of pulp include wood pulp and non-wood pulp. Examples of wood pulp include softwood pulp and hardwood pulp, and any of them may be used. Furthermore, the cooking method and bleaching method for 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 a fiber and included 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 by papermaking a papermaking raw material containing 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。
パルプスラリーは、パルプを水の存在下で叩解することにより得られる。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。
The substrate can be obtained, for example, by making paper from a papermaking raw material containing a pulp slurry.
The pulp slurry is obtained by beating pulp in the presence of water. The method and apparatus for beating the pulp are not particularly limited, but a double disc refiner (DDR), which has high beating efficiency, is preferably used.
パルプの叩解は、パルプのカナダ標準ろ水度が250mLCSF以上700mLCSF以下となるように行うことが好ましく、250mLCSF以上600mLCSF以下となるように行うことがより好ましく、300mLCSF以上500mLCSF以下となるように行うことが特に好ましい。
パルプのカナダ標準ろ水度を上記下限値以上とすることにより、紙基材の通気性をより効果的に向上させることができる。また、パルプのカナダ標準ろ水度を上記上限値以下とすることにより、紙の強度を向上させて、ヒートシール部の剥離強度向上に寄与することができる。
The pulp is preferably beaten so that the Canadian Standard Freeness of the pulp is 250 mL CSF or more and 700 mL CSF or less, more preferably 250 mL CSF or more and 600 mL CSF or less, and particularly preferably 300 mL CSF or more and 500 mL CSF or less.
By setting the Canadian Standard Freeness of the pulp to the above lower limit or higher, the breathability of the paper base material can be more effectively improved. Also, by setting the Canadian Standard Freeness of the pulp to the above upper limit or lower, the strength of the paper can be improved, which can contribute to improving the peel strength of the heat-sealed portion.
一般にパルプの叩解と紙力の関係については、叩解をあまりすすめない状態では紙力は得られにくく、その理由としては、パルプ繊維同士のからみが弱く、繊維間結合(水素結合)のポイントも少ないためと考えられており、ある程度叩解を進めることで紙力は向上する。
一方、叩解をすすめると、パルプ繊維同士のからみが増え、繊維間結合のポイントが増えるため、紙力は得られるが繊維の空隙が減少し、原紙の透気性が低下する。
パルプのカナダ標準ろ水度が前記の値の範囲であると、通気性基材の通気性を保ったまま紙力を充分に高くすることができ、包装材料のヒートシール部の剥離強度を向上させることが可能となる。
Generally speaking, regarding the relationship between pulp beating and paper strength, it is difficult to obtain paper strength if the beating is not carried out sufficiently. This is thought to be because the pulp fibers are not entangled with each other very well and there are few points of inter-fiber bonding (hydrogen bonding). However, paper strength improves with a certain amount of beating.
On the other hand, as beating progresses, the pulp fibers become more entangled with each other, increasing the number of bonding points between the fibers, which increases the paper strength but reduces the voids between the fibers, reducing the air permeability of the base paper.
When the Canadian Standard Freeness of the pulp is within the above range, the paper strength can be sufficiently increased while maintaining the breathability of the breathable substrate, and the peel strength of the heat-sealed portion of the packaging material can be improved.
必要に応じて、叩解により得られたパルプスラリーに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、紙力増強剤、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 can be added to the pulp slurry obtained by beating to prepare a papermaking raw material. The pulp slurry can also contain the above-mentioned fibrous materials.
Examples of internal additives include sizing agents, paper strength agents, wet strength agents, aluminum sulfate, cationic starch, and other fixing agents. Other internal additives include water retention agents, retention aids, antifoaming agents, fillers, colorants, and the like, which can be arbitrarily blended into the papermaking raw materials. These internal additives can be any 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, as this increases the proportion of non-petrochemical materials used in the packaging material.
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 primer layer can be applied to the base paper obtained in the papermaking process using a size press or gate roll, which are processes subsequent to the papermaking process, to coat the above-mentioned 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 applying a primer containing a styrene-(meth)acrylic acid copolymer compound or a styrene-maleic anhydride copolymer compound to at least one surface of the substrate.
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50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100秒以上である。
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。
The sizing property of the substrate is preferably 50 seconds or more in terms of Stockigt sizing degree measured in accordance with JIS P 8122:2004, since this improves the heat sealability and oil resistance of the packaging material, and more preferably 100 seconds or more.
Examples of the paper strength agent include polyacrylamide resin, cationized starch, and polyvinyl alcohol. These paper strength agents may be used alone or in combination of two or more.
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.
An example of a water-retaining agent is carboxymethyl cellulose.
An example of the filler is talc.
包装材料にイージーピール開封性を付与する場合、基材はポリアクリルアミド樹脂を含むことが好ましい。これにより、イージーピール性が高まる。
特に、基材にポリアクリルアミド樹脂を紙力増強剤として内添させることにより、基材の強度をより効果的に向上させて、ヒートシール加工した後にヒートシール部分を開封する際の基材破壊を防止し、イージーピール性をさらに向上させることが可能となる。
When the packaging material is to be given easy-peel openability, the substrate preferably contains a polyacrylamide resin, which enhances the easy-peel property.
In particular, by adding polyacrylamide resin to the substrate as a paper strength enhancer, the strength of the substrate can be more effectively improved, preventing destruction of the substrate when the heat-sealed portion is opened after heat sealing processing, and further improving the easy-peel properties.
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 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 greater than the lower limit, high adhesive strength is easily obtained at the heat-sealed portion. When the density of the substrate is equal to or less 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/またはその塩を含有し、且つロジン化合物を含有するものである。
本発明の包装材料は、塗工層中にカゼインおよび/またはその塩と、前記ロジン化合物とを混合して含有することにより、カゼイン(塩)、ロジン化合物を単独で含有する場合にくらべて顕著にヒートシール強度が向上する。
(Coating layer)
The coating layer of the present invention contains casein and/or a salt thereof, and also contains a rosin compound.
The packaging material of the present invention contains a mixture of casein and/or a salt thereof and the rosin compound in the coating layer, thereby significantly improving the heat seal strength compared to when casein (salt) or the rosin compound is contained alone.
本発明の塗工層中の前記カゼインおよび/またはその塩と、前記ロジン化合物との含有比率は、20:80~95:5の範囲であることが好ましい。
カゼインおよび/またはその塩と、前記ロジン化合物との含有比率を上記範囲とすることにより、優れたヒートシール強度および耐油性を得ることができる。
カゼインおよび/またはその塩に対する、前記ロジン化合物の含有比率を80以下とすることにより、優れたヒートシール強度および耐油性を得ることができる。
The content ratio of the casein and/or its salt to the rosin compound in the coating layer of the present invention is preferably in the range of 20:80 to 95:5.
By setting the content ratio of casein and/or its salt to the rosin compound within the above range, excellent heat seal strength and oil resistance can be obtained.
By setting the content ratio of the rosin compound to casein and/or its salt to 80 or less, excellent heat seal strength and oil resistance can be obtained.
本発明の塗工層はロジン化合物を塗工層の全固形分の5.0質量%~80質量%含有することがより好ましい。
本発明の塗工層はカゼインおよび/またはその塩、ロジン化合物の合計が塗工層の全固形分の80質量%以上であることがさらに好ましい。
本発明の塗工層で用いられるカゼインの塩の中では特にナトリウム塩がロジン化合物と混合させた場合の塗工層用塗料の増粘が小さいため、塗工方法の選択性が広がるため好ましい。
The coating layer of the present invention more preferably contains the rosin compound in an amount of 5.0 to 80% by mass of the total solid content of the coating layer.
It is more preferable that the total amount of casein and/or its salt and rosin compound in the coating layer of the present invention is 80% by mass or more of the total solid content of the coating layer.
Of the casein salts used in the coating layer of the present invention, sodium salts are particularly preferred because they cause little increase in viscosity of the coating material for the coating layer when mixed with a rosin compound, thereby broadening the range of coating method options.
本発明で用いられるカゼインは、特に限定するものではなく、レンネットカゼインとアシッドカゼインが使用できる。カゼインの原料としては、牛乳のカゼイン塩が好ましい。
または他の有蹄動物のミルク、特に有蹄動物(例えば、羊、山羊、馬、ラクダ及びバッファロ)のミルクを使用することもできる。
The casein used in the present invention is not particularly limited, and rennet casein and acid casein can be used. As a raw material for casein, cow's milk caseinate is preferred.
Alternatively, milk from other ungulates may be used, particularly milk from ungulates (eg, sheep, goats, horses, camels, and buffalo).
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。 Caseinates that can be used in the present invention are not particularly limited and can be obtained by acid precipitation from a liquid containing soluble casein (casein micelles), such as milk, followed by 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 cases (e.g., saccharified 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 caseinate can be obtained, for example, by subjecting caseinate to the deamidating activity of an enzyme (e.g., deamidase or transglutaminase). During this process, some or all of the amide groups in the glutamine and/or asparagine side chains are deamidated to form carboxyl groups. Like casein, caseinate is composed of a mixture of four major 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. While calcium or phosphate may be included in caseinate preparations, caseinate need not contain either calcium or phosphate. Among caseinates, the sodium salt is preferred, as it is the most widely available.
本発明の塗工層で用いられるロジン化合物としては強化ロジン、酸価付与ロジン、ロジン変性フェノール等が挙げられる。本発明の塗工層が、例えばフマル酸等のα、β不飽和カルボン酸をロジンに反応させてなる所謂強化ロジンを含有する場合、ヒートシール性、耐油性を更に高めることができる。また、残留テルペン系化合物の含有量が小さいものが所謂ヒノキ臭が軽微となるため好ましい。具体的にはスーパーエステルシリーズ(荒川化学工業社)が挙げられる。これらロジン化合物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。 The rosin compounds used in the coating layer of the present invention include reinforced rosin, acid-value-imparted rosin, and rosin-modified phenol. When the coating layer of the present invention contains a so-called reinforced rosin obtained by reacting rosin with an α,β-unsaturated carboxylic acid such as fumaric acid, the heat sealability and oil resistance can be further improved. Furthermore, those with a low content of residual terpene compounds are preferred because they produce a mild cypress odor. Specific examples include the Super Ester series (Arakawa Chemical Industries, Ltd.). These rosin compounds may be used alone or in combination of two or more.
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。 The coating layer may further contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired. There are no particular limitations on the other components, and any components that are commonly used to impart heat sealability and oil resistance to packaging materials can be used.
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/m 2 , 0.3 to 20 g/m 2 , 1 to 10 g/m 2 , or 3 to 10 g/m 2 .
(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 backside layer can be provided as needed. Examples include various barrier layers, printed coating layers, and light-shielding layers. Printing can be performed, and an overprint layer may be 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 for manufacturing packaging material)
The packaging material is produced by forming a coating layer on at least one surface of a substrate.
An example of a method for producing a packaging material is the following packaging material production method A.
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20質量%以上であり、且つ塗工層のロジン化合物の含有量がカゼインおよび/またはその塩の10~500質量%である包装材料の製造方法。
Packaging material manufacturing method A:
A method for producing a packaging material, comprising the steps of applying a coating material for a coating layer to at least one surface of a substrate and drying the coating material, wherein the content of casein and/or a salt thereof in the coating material for a coating layer is 20% by mass or more of the total solid content of the coating layer, and the content of a rosin compound in the coating layer is 10 to 500% by mass of the casein and/or a salt thereof.
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 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, as measured in accordance with JIS P 8155:2010, is preferably 30 to 5000 seconds, since this provides good adhesion during heat sealing and is less likely to cause adhesion inhibition due to an increase in air permeability, and is 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, application can be carried out using an on-machine size press device of a paper machine, a transfer roll coater (such as a shim sizer or gate roll coater), a spray device, etc. Off-machine application can be carried out using a common coating device, such as a blade coater, air knife coater, roll coater, reverse roll coater, shim sizer, gate roll coater, bar coater, curtain coater, slot die coater, gravure coater, champlex coater, brush coater, two-roll coater, bill blade coater, short dwell coater, etc. Application can also be carried out 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 are preferably carried out 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, an inclined 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。 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 self-adhesive or adheres to other materials by heat sealing to encase the contents.
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 heat-sealed piece to a width of 15 mm, and peeling it at a peel rate of 300 mm/min using a tensile tester by the 180-degree peel method in accordance with JIS P 8113: 2006. Alternatively, the adhesive strength can be measured in the same way between the packaging material and other materials.
The peel strength is preferably 0.5 N/15 mm or more, more preferably 1.0 N/15 mm or more, even more 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. Oil resistance can be evaluated by dropping a kit solution 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 appears after 15 seconds. Oil resistance (kit) of grade 2 or higher is preferred, 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 explained in more detail below using examples. However, the present invention is not limited to these examples in any way. Unless otherwise specified, % means % by mass and parts means parts by mass. The measurement and evaluation methods used in each example are shown below.
[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 to be provided with the coating layer facing up, and the air permeability of the packaging material was measured with the surface to be provided with the coating layer 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 into 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 edges of the composite film and heat seal sheet of the sample and peeling them at a peel rate of 300 mm/min using the 180-degree 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 to a Canadian standard freeness (freeness) of 320 mL as described in JIS P 8121-2: 2012 to obtain a pulp slurry. The pulp slurry was internally added with the following chemicals, based on the pulp mass: 1.0% aluminum sulfate on an oven-dry basis, 0.05% alkenyl succinic anhydride sizing agent (Fibran 81K, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) previously dispersed with cationized 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 3,000,000), and 0.4% epichlorine resin wet strength enhancer, to obtain a papermaking raw material. The papermaking raw material was made into paper on a Fourdrinier paper machine, dried in a cylinder dryer, and then coated with 40 g/m2 of a 6.0% by mass solution of a 95:5 solids 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 solids ratio of 6.0% by mass. The coated paper was then dried in 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 air permeability of 23 seconds, an Oken smoothness of 16 seconds for the felt side (the side on which the coating layer was formed) and 11 seconds for the wire side, 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。
(塗工層用塗料の調製)
水400質量部、上記カゼインの溶解で得られた10質量%のカゼイン500質量部、50質量%の強化ロジンエマルション(商品名:サイズパインN-775、荒川化学工業社製)100質量部を混合・撹拌して、固形分濃度10質量%の塗工層用塗料を得た。得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は90mPa・sであった。
(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.
(Preparation of coating material for coating layer)
A coating layer paint with a solids concentration of 10% by mass was obtained by mixing and stirring 400 parts by mass of water, 500 parts by mass of the 10% by mass casein obtained by dissolving the casein described above, and 100 parts by mass of a 50% by mass reinforced rosin emulsion (product name: Sizepine N-775, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.). The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by mass was 90 mPa s as measured with a Brookfield 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 material for the coating layer was applied to the F side of the substrate obtained above 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 material for the thermal adhesive layer was applied so that the coating amount after drying was 3.3 g/ m2 . This resulted in a packaging material.
<実施例2>
実施例1の塗工層用塗料の調製において、水40質量部、10質量%のカゼイン950質量部、50質量%の強化ロジンエマルション(商品名:サイズパインN-775、荒川化学工業社製)10質量部を混合・撹拌して、固形分濃度10質量%の塗工層用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は1245mPa・sであった。塗工面は、弱い筋状のパターンが見られた。
Example 2
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that in preparing the coating layer paint of Example 1, 40 parts by weight of water, 950 parts by weight of 10% by weight casein, and 10 parts by weight of 50% by weight reinforced rosin emulsion (product name: Sizepine N-775, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) were mixed and stirred to use a coating layer paint with a solids concentration of 10% by weight. The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by weight was 1245 mPa s as measured by a Brookfield viscometer. A weak streak pattern was observed on the coated surface.
<実施例3>
実施例1の塗工層用塗料の調製において、水640質量部、10質量%のカゼイン200質量部、50質量%の強化ロジンエマルション(商品名:サイズパインN-775、荒川化学工業社製)160質量部を混合・撹拌して、固形分濃度10質量%の塗工層用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は10mPa・sであった。
Example 3
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a coating layer paint with a solids concentration of 10% by mass was used by mixing and stirring 640 parts by mass of water, 200 parts by mass of 10% by mass casein, and 160 parts by mass of 50% by mass reinforced rosin emulsion (product name: Sizepine N-775, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) in preparation of the coating layer paint of Example 1. The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by mass measured with a Brookfield viscometer was 10 mPa s.
<実施例4>
(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 4
(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 maintained 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.
(包装材料の製造)
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700質量部、50質量%の強化ロジンエマルション(商品名:サイズパインN-775、荒川化学工業社製)140質量部を混合・撹拌して、固形分濃度14質量%の塗工層用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の14質量%におけるB型粘度計による粘度は70mPa・sであった。
(Manufacturing of packaging materials)
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a coating layer paint with a solids concentration of 14% by mass was used by mixing and stirring 160 parts by mass of water, 700 parts by mass of 10% by mass sodium caseinate obtained by dissolving the sodium caseinate described above, and 140 parts by mass of 50% by mass reinforced rosin emulsion (product name: Sizepine N-775, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was used. The viscosity of the resulting coating layer paint at 14% by mass was 70 mPa s as measured by a Brookfield viscometer.
<実施例5>
実施例1の塗工層用塗料の調製において、水720質量部、10質量%のカゼイン100質量部、50質量%の強化ロジンエマルション(商品名:サイズパインN-775、荒川化学工業社製)180質量部を混合・撹拌して、固形分濃度10質量%の塗工層用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は7mPa・sであった。
Example 5
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a coating layer paint with a solids concentration of 10% by mass was used by mixing and stirring 720 parts by mass of water, 100 parts by mass of 10% by mass casein, and 180 parts by mass of 50% by mass reinforced rosin emulsion (product name: Sizepine N-775, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) in preparation of the coating layer paint of Example 1. The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by mass measured with a B-type viscometer was 7 mPa s.
<実施例6>
実施例1の基材の製造において、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)の使用量を0.03%とした以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお、前記で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、フェルト面が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は52秒であった。
Example 6
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of alkenyl succinic anhydride sizing agent (Fibran 81K, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) previously dispersed with cationic starch (Pillar 3YK, manufactured by Pillar Starch Co., Ltd.) used was 0.03% in the production of the substrate of Example 1. The basis weight of the substrate obtained above was 120 g/m 2 , the density was 0.74 g/cm 3 , the Oken air permeability was 23 seconds, the Oken smoothness was 16 seconds for the felt side and 11 seconds for the wire side, and the Stockigt sizing degree was 52 seconds.
<実施例7>
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 7
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that coating using a size press device was not performed in the production of the substrate of Example 1. The basis weight of the substrate obtained above was 117.6 g/m 2 , the density was 0.74 g/cm 3 , the Oken air permeability was 23 seconds, the Oken smoothness was 16 seconds for the felt side and 11 seconds for the wire side, and the Stockigt sizing degree was 25 seconds.
<実施例8>
実施例1の基材の製造において、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)の代わりにアルキルケテンダイマーサイズ剤(商品名:サイズパインK-287、荒川化学工業社製)を0.5%となるように使用した以外は実施例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、フェルト面が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は110秒であった。
Example 8
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that in the production of the substrate of Example 1, an alkyl ketene dimer sizing agent (trade name: Sizepine K-287, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was used at 0.5% instead of an alkenyl succinic anhydride sizing agent (Fibran 81K, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) previously dispersed with cationized starch (Pillar 3YK, manufactured by Pillar Starch Co., Ltd.). The basis weight of the substrate obtained above was 120 g/m 2 , density was 0.74 g/cm 3 , Oken air permeability was 23 seconds, Oken smoothness was 16 seconds for the felt side and 11 seconds for the wire side, and Stockigt sizing degree was 110 seconds.
<実施例9>
実施例1の基材の製造において、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)の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%となるように使用した以外は実施例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、フェルト面が16秒、ワイヤー面は11秒、ステキヒトサイズ度は125秒であった。
Example 9
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that in the production of the substrate of Example 1, a rosin sizing agent (trade name: Sizepine N111-50, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) was used at 0.9% instead of the alkenyl succinic anhydride sizing agent (Fibran 81K, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) previously dispersed with cationized starch (Pillar 3YK, manufactured by Pillar Starch Co., Ltd.). The basis weight of the substrate obtained above was 120 g/m 2 , density was 0.74 g/cm 3 , Oken air permeability was 23 seconds, Oken smoothness was 16 seconds for the felt side and 11 seconds for the wire side, and Stockigt sizing degree was 125 seconds.
<参考例10>
実施例1の塗工層用塗料の調製において、水400質量部、10質量%のカゼイン500質量部、ロジン化合物にタッキファイヤー用の50質量%のロジン系樹脂エマルション(スーパーエステルNS-100H、荒川化学工業社製)100質量部を混合・撹拌して、固形分濃度10質量%の塗工層用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は45mPa・sであった。また、塗工層用塗料のヒノキ臭は前記実施例1~9で用いた塗工層用塗料より軽微であった。
< Reference example 10>
A packaging material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating layer paint for Example 1 was prepared by mixing and stirring 400 parts by weight of water, 500 parts by weight of 10% by weight casein, and 100 parts by weight of a 50% by weight rosin resin emulsion (Super Ester NS-100H, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) for use as a tackifier in a rosin compound. This resulted in a coating layer paint with a solids concentration of 10% by weight. The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by weight was 45 mPa s as measured by a Brookfield viscometer. The cypress odor of the coating layer paint was also milder than that of the coating layer paints used in Examples 1 to 9.
<実施例11>
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)を使用した以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。
Example 11
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a 20 μm thick biodegradable polylactic acid film (Palgreen BO, manufactured by Mitsui Chemicals Tocello Co., Ltd.) was used instead of the substrate of Example 1.
<比較例1>
実施例1の塗工層用塗料として10質量%のカゼイン水溶液のみを用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は1750mPa・sであった。バーコーターでの塗工は筋状の欠陥が発生した。
<Comparative Example 1>
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that only a 10% by mass aqueous casein solution was used as the coating layer paint in Example 1. The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by mass measured with a Brookfield viscometer was 1750 mPa s. Coating with a bar coater produced streak-like defects.
<比較例2>
実施例1の塗工層用塗料の調製において、水800質量部、50質量%の強化ロジンエマルション(商品名:サイズパインN-775、荒川化学工業社製)200質量部を混合・撹拌して、固形分濃度10質量%の塗工層用塗料を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を得た。なお前記で得られた塗工層用塗料の10質量%におけるB型粘度計による粘度は5mPa・sであった。
<Comparative Example 2>
A packaging material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a coating layer paint with a solids concentration of 10% by mass was used by mixing and stirring 800 parts by mass of water and 200 parts by mass of a 50% by mass reinforced rosin emulsion (product name: Sizepine N-775, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) in preparation of the coating layer paint of Example 1. The viscosity of the resulting coating layer paint at 10% by mass, measured with a Brookfield viscometer, was 5 mPa s.
<評価>
実施例1~9、参考例10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った。各包装材料の構成を表1、包装材料のヒートシール特性、耐油特性評価の結果を表2に示す。
<Evaluation>
The following evaluations were carried out on each of the packaging materials of Examples 1 to 9, Reference Example 10 , and Comparative Examples 1 and 2. The configuration of each packaging material is shown in Table 1, and the results of the evaluation of the heat seal properties and oil resistance properties of the packaging materials are shown in Table 2.
上記結果に示す通り、実施例1~11の包装材料は、剥離試験でのヒートシール強度が1.20N/15mm以上であった。一方で、比較例1の包装材料は塗工層の筋状の塗工欠陥によりヒートシール強度は0.96N/15mmと弱めであった。比較例2のヒートシール強度は0.25N/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。
耐油性に関しては、実施例1~9の包装材料はキット値で2等級以上あり、使用上問題ないと考えられる。比較例1~2は耐油性に乏しい。
As shown in the above results, the packaging materials of Examples 1 to 11 had a heat seal strength of 1.20 N/15 mm or more in the peel test. On the other hand, the packaging material of Comparative Example 1 had a weak heat seal strength of 0.96 N/15 mm due to a streak-like coating defect in the coating layer. The heat seal strength of Comparative Example 2 was 0.25 N/15 mm, which may cause problems in use, such as accidental opening.
Regarding oil resistance, the packaging materials of Examples 1 to 9 have a kit value of grade 2 or higher and are considered to have no problems in use. Comparative Examples 1 and 2 have poor oil resistance.
また、実施例4のカゼインナトリウムを塗工層に添加した包装材料は、塗料濃度が他の
包装材料より4%高く調製しても塗料濃度が100mPa・s以下に抑えられていたため、塗工後の乾燥負荷が軽減し、生産効率が高められるため好ましい。
さらに、実施例10のロジン化合物にタッキファイヤー用ロジンエマルションを用いた包装材料は、塗料粘度が、強化ロジンよりも低めであり、塗工層用塗料の官能評価によるヒノキ臭が他の包装材料よりも軽減されるため好ましい。
Furthermore, the packaging material in Example 4, in which sodium caseinate was added to the coating layer, maintained a coating concentration of 100 mPa s or less even when prepared with a coating concentration 4% higher than that of the other packaging materials. This is preferable because it reduces the drying load after coating and improves production efficiency.
Furthermore, the packaging material using the rosin emulsion for tackifier as the rosin compound of Example 10 is preferable because the paint viscosity is lower than that of reinforced rosin, and the cypress odor of the coating layer paint as determined by sensory evaluation is reduced compared to other packaging materials.
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 has sufficient heat sealing properties and oil resistance, and is an excellent packaging material that has a low environmental impact as it is primarily made from non-petrochemical materials.
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