JP2021121505A - 積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態による積層体は、少なくとも、基材層と、バリア性接着剤層と、シーラント層とをこの順に備えるものである。積層体は、更に、印刷層や他の層等を備えてもよい。
基材層は、メカニカルリサイクルによりリサイクルされたポリエチレンテレフタレート(以下、ポリエチレンテレフタレートをPETとも記す)を含む。具体的には、基材層は、PETボトルをメカニカルリサイクルによりリサイクルしたPETを含み、このPETは、ジオール単位がエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位がテレフタル酸およびイソフタル酸を含む。ここで、メカニカルリサイクルとは、一般に、回収されたPETボトル等のポリエチレンテレフタレート樹脂製品を粉砕、アルカリ洗浄してPET樹脂製品の表面の汚れ、異物を除去した後、高温・減圧下で一定時間乾燥してPET樹脂の内部に留まっている汚染物質を拡散させ除染を行い、PET樹脂からなる樹脂製品の汚れを取り除き、再びPET樹脂に戻す方法である。以下、本明細書においては、PETボトルをリサイクルしたポリエチレンテレフタレートを「リサイクルポリエチレンテレフタレート(以下、リサイクルPETとも記す)」といい、リサイクルされていないポリエチレンテレフタレートを「ヴァージンポリエチレンテレフタレート(以下、ヴァージンPETとも記す)」というものとする。
溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
縦延伸は、通常、50℃以上100℃以下の温度範囲で行われる。また、縦延伸の倍率は、フィルム用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上4.2倍以下とするのが好ましい。
延伸倍率が2.5倍未満の場合は、PETフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。
バリア性接着剤層は、基材層11とシーラント層13とを接着するために設けられる層であるとともに、積層体にバリア性を付与する機能を有するものである。バリア性接着剤層を設けることにより、基材層に用いられるリサイクルPETに異物が付着していたとしても、当該異物がバリア層よりもシーラント層側に表出する不具合を抑制するための層である。これにより、積層体を用いて構成された包装袋において、異物がバリア層よりも内面側に表出する不具合を抑制することができるので、内容物の衛生性を確保することができる。
官能基として1分子中に水酸基を2個以上有するポリエステルポリオールとしては、例えば下記の〔第1例〕〜〔第1例〕を用いることができる。
〔第1例〕オルト配向多価カルボン酸又はその無水物と、多価アルコールとを重縮合して得られるポリエステルポリオール
〔第2例〕グリセロール骨格を有するポリエステルポリオール
〔第3例〕イソシアヌル環を有するポリエステルポリオール
以下、各ポリエステルポリオールについて説明する。
第1例に係るポリエステルポリオールは、オルトフタル酸及びその無水物を少なくとも1種以上含む多価カルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む多価アルコール成分とを重縮合して得られる重縮合体であってもよい。特に、前記オルトフタル酸及びその無水物の、多価カルボン酸全成分に対する含有率が70〜100質量%であるポリエステルポリオールが好ましい。
第2例に係るポリエステルポリオールとして、一般式(1)で表されるグリセロール骨格を有するポリエステルポリオールを挙げることができる。
第3例に係るポリエステルポリオールは、下記一般式(3)で表されるイソシアヌル環を有するポリエステルポリオールである。
Xは1,2−フェニレン基、1,2−ナフチレン基、2,3−ナフチレン基、2,3−アントラキノンジイル基、及び2,3−アントラセンジイル基から成る群から選ばれ、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。
イソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有し、芳香族または脂肪族のどちらでもよく、低分子化合物または高分子化合物のどちらでもよく、イソシアネート基が2個のジイソシアネート化合物や、3個以上のポリイソシアネート化合物等の公知の化合物が使用できる。イソシアネート化合物としては、公知のイソシアネートブロック化剤を用いて公知慣用の適宜の方法より付加反応させて得られたブロック化イソシアネート化合物であってもよい。
板状無機化合物は、形状が板状であることにより、特に、バリア性接着剤層のラミネート強度とバリア性が向上する特徴がある。
板状無機化合物としては、具体的には、含水ケイ酸塩(フィロケイ酸塩鉱物等)、カオリナイト−蛇紋族粘土鉱物(ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、ナクライト等、アンチゴライト、クリソタイル等)、パイロフィライト−タルク族(パイロフィライト、タルク、ケロライ等)、スメクタイト族粘土鉱物(モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト等)、バーミキュライト族粘土鉱物(バーミキュライト等)、雲母又はマイカ族粘土鉱物(白雲母、金雲母等の雲母、マーガライト、テトラシリリックマイカ、テニオライト等)、緑泥石族(クッケアイト、スドーアイト、クリノクロア、シャモサイト、ニマイト等)、ハイドロタルサイト、板状硫酸バリウム、ベーマイト、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
リン酸変性化合物は、例えば下記の一般式(5)又は(6)で表される化合物である。
カップリング剤は、下記の一般式(7)であらわされるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、又はアルミニウム系カップリング剤である。なお、これらのカップリング剤は、単独でも、2種類以上組み合わせてもよい。
前記シクロデキストリン及び/又はその誘導体は、1)無機層を持つフィルムへの優れた接着性、2)優れた酸素バリアの強化、を得るうえで好ましい成分である。具体的には例えば、シクロデキストリンの他、アルキル化シクロデキストリン、アセチル化シクロデキストリン、ヒドロキシアルキル化シクロデキストリン等のシクロデキストリンのグルコース単位の水酸基の水素原子を他の官能基で置換したものなどを用いることができる。また、分岐環状デキストリンも用いることができる。また、シクロデキストリン及びシクロデキストリン誘導体におけるシクロデキストリン骨格としては、6個のグルコース単位からなるα−シクロデキストリン、7個のグルコース単位からなるβ−シクロデキストリン、8個のグルコース単位からなるγ−シクロデキストリンのいずれも用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、これらシクロデキストリン及び/又はその誘導体を以降、デキストリン化合物と総称する場合がある。
ポリエステルポリオールとイソシアネート化合物とを溶解し、リン酸変性化合物や板状無機化合物などを均一に分散可能で、バリア性接着剤層の形成工程の観点で適切な沸点や揮発性を有するものならば、特に制限は無い。
シーラント層は、包装体とした場合に最内層側となるものである。シーラント層
は、熱によって相互に融着し得る熱可塑性樹脂により形成される層である。シーラント層は、化石燃料由来の樹脂材料を含んでいてもよいし、バイオマス由来の樹脂材料を含んでいてもよい。
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様などの所望の任意の印刷模様を形成する層である。印刷層は、必要に応じて設けることができ、例えば、基材層とバリア層の間や、バリア層とシーラント層との間に設けることができる。印刷層は、基材層の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができ、その形成方法は特に限定されない。
本実施の形態による積層体の製造方法は特に限定されず、ドライラミネート法等の従来公知の方法を用いて製造することができる。
本発明の他の態様は、少なくとも、基材層と、バリア性接着剤層と、シーラント層とをこの順に備える積層体であって、前記基材層は、エチレングリコールをジオール単位とし、テレフタル酸とイソフタル酸とをジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含み、前記バリア性接着剤層は、官能基として1分子中に水酸基を2個以上有するポリエステルポリオールと、官能基として1分子中にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物と、板状無機化合物とを含む接着剤組成物の硬化物からなる、積層体である。
本発明の他の態様による積層体において、前記ポリエステルポリオールは、オルト配向多価カルボン酸又はその無水物と、多価アルコールとの重縮合体であってもよい。
本発明の他の態様による積層体において、前記ポリエステルポリオールは、下記の一般式(1)
一般式(1)において、R1、R2、R3は、各々独立に、H又は下記の一般式(2)
式(2)において、nは1〜5の整数を表し、Xは、置換基を有してもよい1,2−フェニレン基、1,2−ナフチレン基、2,3−ナフチレン基、2,3−アントラキノンジイル基、及び2,3−アントラセンジイル基から成る群から選ばれるアリーレン基を表し、Yは炭素原子数2〜6のアルキレン基を表し、但し、R1、R2、R3のうち少なくとも一つは、一般式(2)で表される基を表してもよい。
本発明の他の態様による積層体において、前記ポリエステルポリオールは、イソシアヌル環を有していてもよい。
本発明の他の態様による積層体において、前記イソフタル酸の含有量は、前記ポリエチレンテレフタレートを構成する全ジカルボン酸単位に対して、0.5モル%以上5.0モル%以下であってもよい。
本発明の他の態様による積層体において、前記ポリエチレンテレフタレートの極限粘度は、0.58dl/g以上0.80dl/g以下であってもよい。
11 基材層
12 バリア性接着剤層
13 シーラント層
Claims (3)
- 少なくとも、基材層と、接着剤層と、シーラント層とをこの順に備える積層体であって、
前記基材層は、第1層、第2層、および第3層をこの順に備え、
前記第1層および前記第3層は、ヴァージンポリエチレンテレフタレートのみから構成される層であり、
前記第2層は、リサイクルポリエチレンテレフタレートのみから構成される層またはリサイクルポリエチレンテレフタレートとヴァージンポリエチレンテレフタレートとの混合層であり、
前記リサイクルポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコールをジオール単位とし、テレフタル酸とイソフタル酸とをジカルボン酸単位とするポリエチレンテレフタレートを含む、積層体。 - 前記イソフタル酸の含有量は、前記ポリエチレンテレフタレートを構成する全ジカルボン酸単位に対して、0.5モル%以上5.0モル%以下である、請求項1に記載の積層体。
- 前記ポリエチレンテレフタレートの極限粘度は、0.58dl/g以上0.80dl/g以下である、請求項1または2に記載の積層体。
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