JP2021160112A - Laminate having biomass-derived resin layer, and paper container for liquid and packaging product using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオマス由来の樹脂層を有する積層体、およびそれを用いた液体用紙容器および包装製品に関する。 The present invention relates to a laminate having a resin layer derived from biomass, and a liquid paper container and a packaging product using the same.
近年、地球温暖化対策や循環型社会の構築といった観点から、材料分野において化石燃料の代替品としてバイオマスが広く利用されている。
その利用の1つとして、バイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂が、例えば、紙を基材とする液体用紙容器や包装製品などに用いる積層体に、化石燃料由来のポリエチレンに代わるものとして利用されている。
In recent years, biomass has been widely used as a substitute for fossil fuels in the material field from the viewpoint of global warming countermeasures and the construction of a sound material-cycle society.
As one of its uses, a biomass polyethylene resin containing polyethylene derived from biomass and polyethylene derived from fossil fuel is used, for example, in a laminate used for liquid paper containers and packaging products based on paper, and is derived from fossil fuel. It is used as an alternative to polyethylene.
従来、バイオマスポリエチレン樹脂が利用された積層体として、少なくとも、第1のポリオレフィン樹脂層と、紙基材層と、第2のポリオレフィン樹脂層とを備える積層体であって、前記の第1および第2のポリオレフィン樹脂層がバイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含むものとした積層体が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, as a laminate in which a biomass polyethylene resin is used, it is a laminate including at least a first polyolefin resin layer, a paper base material layer, and a second polyolefin resin layer, and the first and first layers are described above. A laminate in which the polyolefin resin layer of No. 2 contains polyethylene derived from biomass and polyethylene derived from fossil fuel is disclosed (see, for example,
バイオマスポリエチレン樹脂が利用された積層体にあって、バイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含むポリオレフィン樹脂層を形成するバイオマスポリエチレン樹脂は、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化が図れるものでなければならず、また、バイオマスポリエチレン樹脂が利用された積層体を用いた、例えば、液体用紙容器や包装製品などの成形に際し、従来の充填機や加工機による加工性を損ねるものになってはならない。
本発明者等は、かかる観点に注視し本発明を成すに至った。
In a laminate using biomass polyethylene resin, biomass polyethylene resin that forms a polyolefin resin layer containing polyethylene derived from biomass and polyethylene derived from fossil fuel is sufficient for global warming countermeasures and construction of a recycling society. It must be able to respond to the reduction of environmental load, and when molding liquid paper containers, packaging products, etc. using laminates using biomass polyethylene resin, conventional filling machines and processing It must not impair the workability of the machine.
The present inventors have come to realize the present invention by paying close attention to such a viewpoint.
本発明の目的は、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化が図れ、且つ加工性のよいバイオマス由来の樹脂層を有する積層体、およびそれを用いた液体用紙容器および包装製品を提供することにある。 An object of the present invention is a laminate having a biomass-derived resin layer having good processability, which can sufficiently reduce the environmental load to cope with global warming countermeasures and the construction of a sound material-cycle society, and a liquid using the same. To provide paper containers and packaging products.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、紙基材層の表裏面に、または表裏面のいずれか一方にバイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂で形成されたバイオマスポリエチレン樹脂層を備える積層体であって、バイオマスポリエチレン樹脂層中のバイオマス度が70%以上であり、バイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートは4.5g/10min〜10g/10minであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、前記バイオマスポリエチレン樹脂層中のバイオマス度が70%以上であるので、前記バイオマスポリエチレン樹脂層を備える積層体における化石燃料の使用量を大幅に削減することができることになり、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化を図ることができる。
また、前記バイオマスポリエチレン樹脂層を形成する前記バイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートは4.5g/10min〜10g/10minであるので、流れやすく低温シールが可能となり、前記積層体で成形される、例えば液体用紙容器や包装製品のシール加工に要するエネルギーコストの低減化が図れる。
According to the invention of
Further, since the melt mass flow rate of the biomass polyethylene resin forming the biomass polyethylene resin layer is 4.5 g / 10 min to 10 g / 10 min, it is easy to flow and low-temperature sealing is possible, and the laminate is formed, for example, a liquid. It is possible to reduce the energy cost required for sealing processing of paper containers and packaging products.
請求項2に記載の発明は、液体用紙容器であって、請求項1に記載の積層体を用いてなることを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、液体用紙容器が請求項1に記載の積層体を用いて成形されるので、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化を図った液体用紙容器を得ることができ、そして、成形の際にシール加工に要するエネルギーコストが低いので、安価な液体用紙容器を得ることができる。
According to the invention of
請求項3に記載の発明は、包装製品であって、請求項1に記載の積層体を用いてなることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明によれば、包装製品が請求項1に記載の積層体を用いて成形されるので、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化を図った包装製品を得ることができ、そして、成形の際にシール加工に要するエネルギーコストが低いので、安価な包装製品を得ることができる。
According to the invention of
本発明に係るバイオマス由来の樹脂層を有する積層体によれば、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化を図ることができる。そして、この積層体を用いて液体用紙容器や包装製品を成形することにより、加工性がよく、且つ安価な液体用紙容器や包装製品を得ることができる。 According to the laminate having a biomass-derived resin layer according to the present invention, it is possible to reduce the environmental load that can sufficiently respond to global warming countermeasures and the construction of a sound material-cycle society. Then, by molding a liquid paper container or a packaged product using this laminate, a liquid paper container or a packaged product having good workability and low cost can be obtained.
以下、本発明に係る積層体およびこの積層体を用いた液体用紙容器および包装製品の実施の形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of the laminate according to the present invention and the embodiment of the liquid paper container and the packaging product using the laminate will be described in detail.
先ず、本発明に係るバイオマス由来の樹脂層を有する積層体の実施の形態の一例を説明する。
図1は本発明に係るバイオマス由来の樹脂層を有する積層体の積層構造の第1例を示す説明図である。
First, an example of an embodiment of a laminate having a biomass-derived resin layer according to the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory view showing a first example of a laminated structure of a laminated body having a biomass-derived resin layer according to the present invention.
本例のバイオマス由来の樹脂層を有する積層体1(以下、単に積層体という。)は、紙基材層2の表面にバイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂で形成されたバイオマスポリエチレン樹脂層3が積層され、紙基材層2の裏面に、バリア層4と接着性樹脂層5とポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層6とが、この順で積層されている。
The
紙基材層2にあって、紙基材は特に限定されるものではなく、液体用紙容器や包装製品に使用される公知の紙基材が用いられる。
また、本例では、紙基材層2の裏面側が液体用紙容器や包装製品の内面側となっている。
The paper base material in the paper
Further, in this example, the back surface side of the paper
紙基材層2の表面に積層されているバイオマスポリエチレン樹脂層3は、バイオマス由来のポリエチレンと、化石燃料由来のポリエチレンとを含んでいる。
The biomass
バイオマス由来のポリエチレンは、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体からなる。
バイオマス由来のエチレンの製造にあっては、特に限定されるものではなく、公知の方法で製造される。バイオマス由来のエチレンの製造では、植物原料から得られるバイオマス由来の発酵エタノールを原料として用い製造することが好ましい。植物原料としては、例えば、トウモロコシ、サトウキビ、ビートなどが挙げられるが、これらに限られない。また、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーを重合する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法で行うことができる。
Biomass-derived polyethylene consists of a polymer of biomass-derived ethylene-containing monomers.
The production of biomass-derived ethylene is not particularly limited, and is produced by a known method. In the production of ethylene derived from biomass, it is preferable to use fermented ethanol derived from biomass obtained from a plant raw material as a raw material. Examples of plant raw materials include, but are not limited to, corn, sugar cane, beet, and the like. The method for polymerizing a monomer containing ethylene derived from biomass is not particularly limited, and a known method can be used.
また、化石燃料由来のポリエチレンは、化石燃料由来のエチレンおよび/またはα−オレフィンを含むモノマーの重合体からなる。
化石燃料由来のエチレンおよび/またはα−オレフィンの製造にあっては、特に限定されるものではなく、公知の方法で製造され、また、化石燃料由来のエチレンおよび/またはα−オレフィンを含むモノマーを重合する方法は特に限定されるものではなく、公知の方法で行うことができる。
Further, the fossil fuel-derived polyethylene is composed of a polymer of a fossil fuel-derived ethylene and / or a monomer containing an α-olefin.
The production of ethylene and / or α-olefin derived from fossil fuel is not particularly limited, and a monomer produced by a known method and containing ethylene and / or α-olefin derived from fossil fuel is used. The method of polymerization is not particularly limited, and a known method can be used.
また、バイオマス由来のポリエチレンと、化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂層3の製造方法にあっても、特に限定されるものではなく、公知の方法で行うことができる。
Further, the method for producing the biomass
バイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとの配合は、バイオマスポリエチレン樹脂層3中のバイオマス度が70%以上となるようにする。
バイオマス度を70%以上であると、積層体1にバイオマスポリエチレン樹脂層3を積層させることにより、化石燃料の使用量を大幅に削減し、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化を図れる。バイオマス度が70%未満であると、こういった効果は期待できない。
The blending of polyethylene derived from biomass and polyethylene derived from fossil fuel is such that the degree of biomass in the biomass
When the biomass degree is 70% or more, the amount of fossil fuel used is significantly reduced by laminating the biomass
また、バイオマスポリエチレン樹脂層3を形成するバイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートは4.5g/10min〜10g/10minとなるようにする。
バイオマスポリエチレン樹脂層3を形成するバイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートが4.5g/10min〜10g/minであると、バイオマスポリエチレン樹脂が流れやすく、バイオマスポリエチレン樹脂層3の低温シールが可能となり、積層体1で成形される、例えば液体用紙容器や包装製品のシール加工に要するエネルギーコストの低減化が図れる。
バイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートが4.5g/10min未満であると、バイオマスポリエチレン樹脂層3のシールに高い温度が必要となり、積層体1で成形される、例えば液体用紙容器や包装製品のシール加工に要するエネルギーコストがアップする。また、バイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートが10g/minを超えると、シール部分にピンホールができるおそれがある。
Further, the melt mass flow rate of the biomass polyethylene resin forming the biomass
When the melt mass flow rate of the biomass polyethylene resin forming the biomass
If the melt mass flow rate of the biomass polyethylene resin is less than 4.5 g / 10 min, a high temperature is required for sealing the biomass
また、本例では、バイオマスポリエチレン樹脂層3を形成するバイオマスポリエチレン樹脂の曲げ弾性率は150MPa以下となるようにしている。バイオマスポリエチレン樹脂の曲げ弾性率は150MPaを超えると、積層体1の曲げ反発が強くなり、例えば液体用紙容器や包装製品の成形を難しくする。
バイオマスポリエチレン樹脂の曲げ弾性率は150MPa以下であれば特に限定されないが、150MPa以上であることが好ましい。バイオマスポリエチレン樹脂の曲げ弾性率が40MPa未満であると、成形性は良いが強度が低下し、液体用紙容器や包装製品によっては必要な強度が得られない場合がある。
Further, in this example, the flexural modulus of the biomass polyethylene resin forming the biomass
The flexural modulus of the biomass polyethylene resin is not particularly limited as long as it is 150 MPa or less, but it is preferably 150 MPa or more. If the flexural modulus of the biomass polyethylene resin is less than 40 MPa, the moldability is good but the strength is lowered, and the required strength may not be obtained depending on the liquid paper container or the packaging product.
本例では、バイオマスポリエチレン樹脂層3を形成するバイオマスポリエチレン樹脂には消臭剤が添加されている。バイオマスポリエチレン樹脂に添加されている消臭剤は、本例ではゼオライトやケイ酸塩等の多孔質物質や金属酸化物、酸性基や塩基性基を有する化学的吸着物質等が使用されている。バイオマスポリエチレン樹脂に添加される消臭剤は、マスターバッチにして添加される。バイオマスポリエチレン樹脂に添加される消臭剤の添加量は0.1〜10重量部であることが好ましい。消臭剤の添加量が0.1重量部未満であるとバイオマスポリエチレン樹脂のバイオマス原料の臭気が十分に消臭できない場合があり、また、10重量部を超えると第1バイオマスポリエチレン樹脂層3の強度が低下するおそれがある。
In this example, a deodorant is added to the biomass polyethylene resin forming the biomass
臭気バリア層4は、アルミ箔、金属蒸着フィルム、金属以外のセラミック蒸着フィルム、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)ナイロン樹脂などが素材として使用される。
The
また、接着性樹脂層5は、接着性樹脂層5を形成する素材として接着性のある樹脂であればとくに限定されないが、臭気バリア層4の素材がアルミ箔の場合は、エチレン・メタクリル酸共重合樹脂(EMAA)が好適である。
The
また、ポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層6は、本例では、高圧法低密度ポリエチレン樹脂を主成分としている。
Further, in this example, the
以上のように構成された本例の積層体1によれば、バイオマスポリエチレン樹脂層3中のバイオマス度が70%以上であるので、バイオマスポリエチレン樹脂層3を備える積層体1における化石燃料の使用量を大幅に削減することができることになり、地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化が図れる。
また、バイオマスポリエチレン樹脂層3を形成するバイオマスポリエチレン樹脂のメルトマスフローレートは4.5g/10min〜10g/10minであるので、流れやすく低温シールが可能となり、積層体1で成形される、例えば液体用紙容器や包装製品のシール加工に要するエネルギーコストの低減化が図れる。
According to the
Further, since the melt mass flow rate of the biomass polyethylene resin forming the biomass
図2は本発明に係るバイオマス由来の樹脂層を有する積層体の積層構造の第2例を示す説明図である。
本例の積層体1は、紙基材層2の表面にバイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂で形成されたバイオマスポリエチレン樹脂層3が積層され、紙基材層2の裏面に、バイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂で形成されたバイオマスポリエチレン樹脂層7とバリア層4と接着性樹脂層5とポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層6とが、この順で積層されている。
FIG. 2 is an explanatory view showing a second example of a laminated structure of a laminated body having a biomass-derived resin layer according to the present invention.
In the
本例のバイオマスポリエチレン樹脂層3は、第1例のバイオマスポリエチレン樹脂層3と同様であり、そして、バイオマスポリエチレン樹脂層7はバイオマスポリエチレン樹脂層3と同様であり、本例のバイオマスポリエチレン樹脂層3とバイオマスポリエチレン樹脂層7は、第1例のバイオマスポリエチレン樹脂層3の説明を援用する。
The biomass
また、本例のバリア層4と接着性樹脂層5とポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層6は、第1例のバリア層4と接着性樹脂層5とポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層6と同様なので、それぞれ第1例の説明を援用する。
また、本例の効果は、第1例と同様であり、第1例の説明を援用する。
Further, the
Further, the effect of this example is the same as that of the first example, and the explanation of the first example is incorporated.
図3は本発明に係るバイオマス由来の樹脂層を有する積層体の積層構造の第2例を示す説明図である。
本例の積層体1は、紙基材層2の表面に、ポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層8が積層され、紙基材層2の裏面に、第2例と同様に、バイオマス由来のポリエチレンと化石燃料由来のポリエチレンとを含んだバイオマスポリエチレン樹脂で形成されたバイオマスポリエチレン樹脂層7とバリア層4と接着性樹脂層5とポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層6とが、この順で積層されている。
また、本例の効果は、第1例と同様であり、第1例の説明を援用する。
FIG. 3 is an explanatory view showing a second example of a laminated structure of a laminated body having a biomass-derived resin layer according to the present invention.
In the
Further, the effect of this example is the same as that of the first example, and the explanation of the first example is incorporated.
次に、前記の積層体1を用いた液体用紙容器および包装製品の実施の形態の一例を詳細に説明する。
本発明に係る液体用紙容器および包装製品は、前記の積層体1を用いて成形されるものであって、公知の成形工程に従って成形される。成形される液体用紙容器および包装製品の形状にあっては特に限定されるものではない。
Next, an example of the embodiment of the liquid paper container and the packaged product using the
The liquid paper container and the packaged product according to the present invention are molded using the above-mentioned
液体用紙容器および包装製品は、前記の積層体1を用いて成形されるので、
地球温暖化対策や循環型社会の構築に十分に応えられる環境負荷の低減化を図った液体用紙容器および包装製品が得られる。そして、成形の際にシール加工に要するエネルギーコストが低いので、安価な液体用紙容器および包装製品が得られる。
Since the liquid paper container and the packaged product are molded using the above-mentioned
Liquid paper containers and packaging products with reduced environmental load that can fully respond to global warming countermeasures and the construction of a sound material-cycle society can be obtained. Further, since the energy cost required for the sealing process during molding is low, inexpensive liquid paper containers and packaging products can be obtained.
1 積層体
2 紙基材層
3 バイオマスポリエチレン樹脂層
4 バリア層
5 ポリプロピレンを主成分とする接着性樹脂層
6 ポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層
7 バイオマスポリエチレン樹脂層
8 ポリエチレンを主成分とする熱可塑性樹脂層
1
Claims (3)
A packaged product using the laminate according to claim 1.
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