JP2012201785A - ガスバリア性コーティング剤の製造方法、及びそれを用いたガスバリア性材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無水グルコース単位当りの置換度が0.1以上1.5以下のセルロースエーテルのガスバリア性コーティング剤の製造方法であって、前記セルロースエーテルが高剪断処理下で溶解することで、焼却時に有害物質が発生する可能性がなく、加工適性およびガスバリア性に優れたガスバリア性コーティング剤の製造方法、及びそれを用いたガスバリア性材料を提供することができる。
【選択図】 なし
Description
しかしながら、環境意識の高まりから、従来の缶やビンなどの包装材料から、紙やプラスチック製品へ置き換えが望まれるようになってきている。
このため、アルミニウム等の金属からなる金属箔や金属蒸着フィルム、ポリビニルアルコールやエチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の樹脂フィルム、あるいはこれらの樹脂をコーティングしたフィルムあるいは紙、更に酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着したセラミック蒸着フィルム等を、ガスバリア層としてフィルム基材などに押し出しラミネートした包装材料が提案されている。その他にも、紙やプラスチック基材の基材表面にガスバリア層をコーティングして形成する技術も多数提案されており、特許文献1には置換度0.1〜0.7のセルロースエーテルまたはセルロースエステルを含有することを特徴とするガスバリア性コーティング剤が開示されている。
特許文献1に開示されているガスバリア性材料は、金属探知器の問題、焼却時の問題、加工適性の問題はないものの、十分な充分なガスバリア性を得ることができないという問題があった。
そこで本発明は、金属探知器の使用が可能、焼却時に有害物質が発生する可能性がなく、加工適性およびガスバリア性に優れたガスバリア性コーティング剤の製造方法、及びそれを用いたガスバリア性材料を提供することを目的とする。
(1) 無水グルコース単位当りの置換度が0.05以上1.5以下のセルロースエーテルのガスバリア性コーティング剤の製造方法であって、前記セルロースエーテルが高剪断処理下で溶解することを特徴とするガスバリア性コーティング剤の製造方法。
(2)前記セルロースエーテルがカルボキシメチルセルロースであることを特徴とする(1)に記載されたガスバリア性コーティング剤の製造方法。
(3) 前記高剪断処理が高圧ホモジナイザー処理であることを特徴とする、(1)〜(2)に記載されたガスバリア性コーティング剤の製造方法。
(4) (1)〜(3)のいずれかに記載されたガスバリア性コーティング剤を紙基材又はフィルム性基材に積層することを特徴とするガスバリア性材料。
具体的には、本発明のガスバリア性コーティング剤は、乾燥塗膜は酸素通過度が低く、天然資源であるセルロースの誘導体を利用していることから、焼却時に有毒ガス、有害物質を発生することがない。更に、本発明のガスバリア性コーティング剤を紙もしくはフィルム基材上に積層したガスバリア材料は、加工適性に優れるとともに、その包装体は金属探知検査が可能である。
本発明で使用されるセルロースエーテルとは、セルロースの1グルコース中(無水グルコース単位当り)に存在する3つの水酸基をメチルエーテル基などの置換基で置換したものであり、グルコース環とその置換基の間にエーテル結合が生じる。このようなセルロースエーテルとしては、例えばカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、シアノエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースや、これらの塩が挙げられる。この中でもカルボキシメチルセルロースが望ましい。
なお、基材がプラスチックボトル容器又は紙製の箱容器のような立体容器であってもよいし、また、基材がシート状であってもよい。基材がシート状である場合は、予め作製したセルロースエーテルからなるガスバリア層を設けたフィルム又はシートを基材と貼り合わせて積層する方法を適用することもできる。貼り合わせる方法としては、接着剤を使用する方法、熱融着法等の公知の方法を適用できる。
カルボキシメチル基の置換度が0.28であるカルボキシメチルセルロースの粉末(商品名:SLD−FM、日本製紙ケミカル(株)社製)をイオン交換蒸留水に希釈して濃度1%に調整し、高圧ホモジナイザーにて30MPaで10回処理を行い、ガスバリア性コーティング剤を得た(B型粘度:10000rpm・s以上)。この処理液をPETフィルム(厚さ:40μm)に固形分で0.6g/m2となるようにマイヤーバーを用いて塗工し、送風乾燥機により温度80℃で乾燥し、ガスバリア性材料を得た。
カルボキシメチル基の置換度が0.70であるカルボキシメチルセルロースの粉末(商品名:F05−MC、日本製紙ケミカル(株)社製)を用いた以外は、実施例1と同様にガスバリア性コーティング剤を得た(B型粘度:140rpm・s)。これをPETフィルム(厚さ:40μm)に固形分で0.6g/m2となるようにマイヤーバーを用いて塗工し、送風乾燥機により温度80℃で乾燥し、ガスバリア性材料を得た。
カルボキシメチル基の置換度が1.40であるカルボキシメチルセルロースの粉末(商品名:A04−SH、日本製紙ケミカル(株)社製)を用いた以外は、実施例2と同様にガスバリア性材料を得た。なお、得られたガスバリア性コーティング剤のB型粘度(1%
)は180rpm・sであった。
高圧ホモジナイザー処理の代わりにホモミキサー(Tokushu kita kogyo T.K. Homodisper f model、処理条件:2500rpm、20分間(25℃))で行った以外は、実施例1と同様にしてガスバリア性材料を得た。なお、得られたガスバリア性コーティング剤のB型粘度(1%)は73rpm・sであった。
カルボキシメチル基の置換度が0.70であるカルボキシメチルセルロースの粉末(商品名:F05−MC、日本製紙ケミカル(株)社製)を濃度4%に希釈した。この塗工液をPETフィルム(厚さ:40μm)に固形分で0.6g/m2となるようにマイヤーバーを用いて塗工し、送風乾燥機により温度80℃で乾燥し、ガスバリア性材料を得た。なお、得られたガスバリア性コーティング剤のB型粘度(1%)は49rpm・sであった。
カルボキシメチル基の置換度が1.40であるカルボキシメチルセルロースの粉末(商品名:A04−SH、日本製紙ケミカル(株)社製)を用いた以外は、比較例2と同様にガスバリア性材料を得た。なお、得られたガスバリア性コーティング剤のB型粘度(1%)は30rpm・sであった。
<酸素透過度測定方法>
ツクバリカセイキ社製気体透過率測定装置(K−315N−03)を使用して、差圧法により測定した。(標準温度及び標準圧力(STP)で0%の相対湿度(%RH)にて測定した)
Claims (4)
- 無水グルコース単位当りの置換度が0.1以上1.5以下のセルロースエーテルのガスバリア性コーティング剤の製造方法であって、前記セルロースエーテルが高剪断処理下で溶解することを特徴とするガスバリア性コーティング剤の製造方法。
- 前記セルロースエーテルがカルボキシメチルセルロースであることを特徴とする請求項1に記載されたガスバリア性コーティング剤の製造方法。
- 前記高剪断処理が高圧ホモジナイザー処理であることを特徴とする、請求項1〜2に記載されたガスバリア性コーティング剤の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載されたガスバリア性コーティング剤を紙基材又はフィルム性基材に積層することを特徴とするガスバリア性材料。
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