JP7160298B1 - 水性コーティング剤、積層体、及び、包装体又は容器 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2020年12月11日に、日本に出願された特願2020-206134号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
[1]ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物と、
ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びエチレン共重合樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂と、
を含有する水性コーティング剤。
前記コート層が、上記[1]に記載の水性コーティング剤が塗工された層である、積層体。
<水性コーティング剤>
本実施形態の水性コーティング剤は、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物(以下、単に反応生成物ともいう)と、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びエチレン共重合体樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂(以下、単に水性樹脂ともいう)と、を含有する。
本実施形態で使用される反応生成物は、ポリフェノール誘導体と、分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応によって得られる生成物である。
前記ポリフェノール誘導体は、下記式(A1)から式(A7)に示すように、少なくとも1つの芳香環において2以上の水酸基が隣接して結合している化合物であることが好ましい。ここで、本開示では、ポリフェノール自体もポリフェノール誘導体の1つとみなす。
また、ポリフェノール誘導体は、1つの芳香環において2以上の水酸基が隣接して結合している化合物であることが好ましく、中でも、カテコールおよびカテコール誘導体から選ばれる少なくとも1つの化合物、または没食子酸およびタンニン酸から選ばれる少なくとも1つの化合物であることがより好ましい。また、ポリフェノール誘導体はタンニン酸であるのが更に好ましい。
前記重合剤は、1つの分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物を含む。
保存安定性という観点からはpHは低いほど好ましいが、pHが7以下で保存安定性は十分なものとなる。なお、水性コーティング剤のpHが1というような極めて小さな値になると、水性コーティング膜を形成するときの環境を例えばpH13というような高アルカリ性とする必要が生じ、しかも水性コーティング膜を形成するための時間が長くかかるため、好ましくない。
pH調整剤に好適な緩衝液としては、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン溶液、リン酸バッファー、酢酸バッファー等を挙げることができる。
芳香環上の水酸基が隣接していると、この密着力は特に強くなる。このため、芳香環上に2つの水酸基があり、かつその水酸基が隣接しているタンニン酸がコーティング膜の基体に対する密着性の観点から特に好ましい。
水性コーティング剤に含有される水性樹脂は、紙又はフィルムに使用する水等を媒体とする水性コーティング剤のバインダーとして好適に使用される。本実施形態では、水性樹脂として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、及びエチレン共重合樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が使用される。
ウレタン樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールやポリカーボネートポリオール等のポリオールと、アニオン性基、カチオン性基、ポリオキシエチレン基やポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン基である親水性基を有するポリオールと、ポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン樹脂等が挙げられる。また、前記ウレタン樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、一般に5000~200000であるものであればよく、20000~150000であることがより好ましい。
前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、1,2-プロパンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン等のジアミン類;N-ヒドロキシメチルアミノエチルアミン、N-ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、N-ヒドロキシプロピルアミノプロピルアミン、N-エチルアミノエチルアミン、N-メチルアミノプロピルアミン;ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン;ヒドラジン、N,N’-ジメチルヒドラジン、1,6-ヘキサメチレンビスヒドラジン;コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド;β-セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド、3-セミカルバジッド-プロピル-カルバジン酸エステル、セミカルバジッド-3-セミカルバジドメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサンを使用することができ、エチレンジアミンを使用することが好ましい。
前記鎖伸長剤は、例えば前記鎖伸長剤の有するアミノ基及び活性水素原子含有基の当量が、前記ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られたウレタンプレポリマーの有するイソシアネート基の当量に対して、1.9以下(当量比)となる範囲で使用することが好ましく、0.0~1.0(当量比)の範囲で使用することがより好ましく、より好ましくは0.5質量%が好ましい。
前記鎖伸長剤は、前記ポリオールとポリイソシアネートを反応させる際、または、反応後に使用することができる。また、前記で得たウレタン樹脂を水性媒体中に分散させ水性化する際に、前記鎖伸長剤を使用することもできる。
アクリル樹脂としては、特に制限はなく、(メタ)アクリレートの単独重合または共重合、及び(メタ)アクリレートと共重合しうるビニルモノマーとを共重合させたコポリマーが挙げられる。また、水分散性や水溶性を付与する目的から、酸価を有するコポリマーであることが好ましい。
尚、本開示において「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートのいずれか一方または両方を指し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルのいずれか一方または両方を指す。
酸性基を導入する場合は、後述で詳細に述べるが酸価が所望の範囲となるようにモノマー量を適宜調整することが好ましい。
本開示で使用するコアシェル型樹脂は、シェル部を構成する重合体(a1)について、カルボキシル基及びそれを中和して形成されるカルボキシレート基からなる群より選ばれる1種以上の親水性基を有するアクリル樹脂を含むものによって構成されていることが好ましい。その際、シェル部の酸価は40mgKOH/g以上250mgKOH/g以下の範囲であることが好ましく、120mgKOH/g以下がなお好ましい。
前記、コア部を構成する重合体(a2)は、前述のアクリル樹脂と同様のアクリルモノマー等のコポリマーを使用することができる。
この際、コア部の重量平均分子量は200,000~3,000,000の範囲であることが好ましく、800,000以上がなお好ましい。Tgは-30℃~30℃の範囲であることが好ましい。
(式1) 1/Tg(K)=(W1/T1)+(W2/T2)+・・・(Wn/Tn)
(式2) Tg(℃)=Tg(K)-273
式1中のW1、W2、・・・Wnは、重合体の製造に使用したモノマーの合計質量に対する各モノマーの質量%を表し、T1、T2、・・・Tnは、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。なお、T1、T2、・・Tnの値は、Polymer Handbook(Fourth Edition,J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke 編)に記載された値を用いる。
また、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度が前記Polymer Hand Bookに記載されていないもののガラス転移温度は、示差走査熱量計「DSC Q-100」(TA Instrument社製)を用い、JIS K7121に準拠した方法で測定した。具体的には、真空吸引して完全に溶剤を除去した重合体を、20℃/分の昇温速度で-100℃~+200℃の範囲で熱量変化を測定し、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点をガラス転移温度とした。
ポリエステル樹脂としては、アルコールとカルボン酸とを公知のエステル化重合反応を用いて反応させてなるポリエステル樹脂であれば、特段限定されない。
アルコールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2ブチル-1,3プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、1,4-ブチンジオール、1,4-ブチレンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6-ヘキサントリオール、1,2,4-ブタントリオール、ソルビトール、ペンタエスリトール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、イソソルビド等が挙げられる。これらは単独で、または2種以上を混合して用いることができる。中でも多官能アルコールが好ましい。
カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、オレイン酸、リノール酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。これらは単独で、または2種以上を混合して用いることができる。中でも多官能カルボン酸が好ましい。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、500~6000であることが好ましく、1400~5500であることがより好ましい。
エチレン共重合樹脂としては、特に制限されず、例えば低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、線状超低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、および、エチレンを主成分とする共重合体、例えばエチレンと、プロピレン、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、4-メチルペンテン-1、ヘプテン-1、オクテン-1などの炭素数3~10のα-オレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸エステルおよびそのアイオノマー、共役ジエンや非共役ジエンのような不飽和化合物の中から選ばれる1種または2種以上のコモノマーとの共重合体または多元共重合体、あるいは、それらの混合組成物などを挙げることができる。エチレン系重合体中のエチレン単位の含有量は、通常50質量%を超えるものである。
本開示の水性コーティング剤に使用される水性媒体は、水を主成分とする水性媒体であり、有機溶剤を含有してもよい。本開示では、水のみを用いても良く、また水及び有機溶剤との混合物を用いても良いが、環境負荷低減と安全性向上の観点から、有機溶剤の使用量はできる限り少ないことが好ましい。
有機溶剤を含有する場合は、水性コーティング剤全量中、有機溶剤を30質量%以下で含有することが好ましく、5質量%以下で含有することが好ましい。
エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、プロピレングリコール、1,2ブタンジオール、3-メチル―1,3ブタンジオール、1、2ペンタンジオール、2-メチル―1,3プロパンジオール、1,2ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール等のジオール、
ビスフェノールA、ビスフェノールAの炭素数2又は3のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1以上16以下)付加物である芳香族ジオール、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオールポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、シクロヘキサンジオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチル3333エーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、エチルカルビトール、γ-ブチロラクトン、等が挙げられる。これらは1種で使用してもよく複数種混合して使用してもよく、特に限定はない。
本開示の水性コーティング剤には、所望の物性に応じて、界面活性剤を添加することもできる。界面活性剤としては、特に限定は無く、本技術分野において汎用の界面活性剤を使用することができる。
本開示の水性コーティング剤には、所望の物性に応じて、ワックスを添加することもできる。ワックスとしては、炭素系ワックスが好ましく、炭素ワックスとしては流動パラフィン、天然パラフィン、合成パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、フルオロカーボンワックス、エチレン-プロピレン共重合体ワックス、4フッ化エチレン樹脂ワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等が挙げられる。これらのワックスは、単独で使用してもよいし、2つ以上組み合わせて使用しても良く、これらワックスの添加量の総量が水性コーティング剤全量の0.5質量%以上5質量%以下であることが好ましい。ワックスの添加量の総量がインキ全量の0.5質量%以上であれば、耐摩耗性、耐水性摩耗性、耐スクラッチ性を保持することができ、且つ、光触媒(B)の分散性を向上させることができる。ワックスの添加量の総量が水性コーティング剤全量の5質量%以下であれば、基材との密着性、耐摩耗性、耐水性摩耗性、及び耐スクラッチ性を保持することができる。
本開示の水性コーティング剤には、所望の物性に応じて、硬化剤を添加することもできる。
本開示で使用する酸と反応しうる硬化剤としては、特に限定されず、水性媒体中で使用可能な酸基やヒドロキシル基と反応しうる公知の硬化剤を使用することができる。例えば、エポキシ系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、オキサゾリン系硬化剤、イソシアネート硬化剤、アミノ樹脂などが挙げられる。
前記オキサゾリン系硬化剤は、オキサゾリン骨格を有する化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン系硬化剤としては、具体的には、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。
また、本開示の水性コーティング剤は着色剤を含有してもよい。着色剤としては一般のインキ、塗料、及び記録剤などに使用されている染料、無機顔料、有機顔料を挙げることができる。中でも無機顔料や有機顔料等の顔料が好ましい。
本開示の水性コーティング剤は、前記バインダー樹脂(A)や光触媒(B)等を水性媒体(C)中に撹拌混合することにより得られる。分散機としてはグラビア、フレキソ印刷インキの製造に一般的に使用されているビーズミル、アイガーミル、サンドミル、ガンマミル、アトライター等を用いて製造される。
<積層体>
本実施形態の積層体は、基材と、前記基材の一方に設けられたシール層と、前記基材の前記シール層とは反対側に設けられたコート層とを有する積層体であって、前記コート層が、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物と、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びエチレン共重合体樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂とを含有する。
コート層は、例えば水等を媒体とする水性コーティング剤がコートされてなる層である。この水性コーティング剤は、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物を含有している。
シール層は、シール性を有する層であれば特に限定されず、例えば粘着フィルムや感圧接着フィルム、シーラントフィルム等の粘着性を有するフィルムやシートを利用してもよいし、例えば有機溶剤や水性媒体等を媒体とするシール性のコーティング剤の塗工層であってもよい。
上記樹脂としては、例えば、ヒートシール、コールドシールに使用される公知の熱可塑性樹脂を使用することができる。具体的には、室温以下では粘着性を生じない、軟化温度が少なくとも40℃以上の熱可塑性樹脂が好ましい。またガラス転移温度は少なくとも-10℃以上の熱可塑性樹脂が好ましい。
シール層は、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物を含有していてもよい。すなわち、基材の一方に設けられたコート層が、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物を含有し、且つ、基材の他方に設けられたシール層が、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物を含有していてもよい。
基材は、特に制限されないが、例えば紙基材やプラスチック基材である。
紙基材は、木材パルプ等の製紙用天然繊維を用いて公知の抄紙機にて製造されるが、その抄紙条件は特に規定されるものではない。製紙用天然繊維としては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等の木材パルプ、マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプ、亜麻パルプ等の非木材パルプ、およびそれらのパルプに化学変性を施したパルプ等が挙げられる。パルプの種類としては、硫酸塩蒸解法、酸性・中性・アルカリ性亜硫酸塩蒸解法、ソーダ塩蒸解法等による化学パルプ、グランドパルプ、ケミグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等を使用することができる。
また、市販の各種上質紙やコート紙、裏打ち紙、含浸紙、ボール紙や板紙などを用いることもできる。
プラスチック基材は、プラスチック材料、成形品、フィルム基材、包装材等の基材に使用される基材であればよいが、特に、グラビアロールコーティング(グラビアコーター)、フレキソロールコーティング(フレキソコーター)を使用する場合には、グラビア・フレキソ印刷分野で通常使用されているフィルム基材をそのまま使用できる。
(F)/(P)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(M)、
(F)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(M)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD)/(F)/(AD)/(F)、
(M)/(P)/(AD)/(M)、
(M)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(M)、
(P)/(F)
(P)/(F)/(P)
(P)/(F)/(AD)/(F)、
(P)/(F)/(AD)/(F)/(AD)/(F)
(F)/(P)/(F)/(AD2)
(F)/(P)/(AD2)
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD2)
本実施形態の積層体は、上記基材のシール層とは反対側に設けられた加飾層を有していてもよい。この場合、上記コート層が加飾層を構成していてもよいし、コート層とは別の加飾層が設けられてもよい。上記コート層が加飾層を構成する場合、加飾層が上記タンニン酸誘導体を含有する。コート層とは別の加飾層が設けられる場合、加飾層は、例えば上記基材と上記コート層の間に設けられる。
また、本実施形態の積層体は、上記基材のシール層とは反対側に設けられたニス層を更に有していてもよい。この場合、上記コート層がニス層を構成してもよいし、コート層とは別のニス層が設けられてもよい。上記コート層がニス層を構成する場合、ニス層が上記なタンニン酸誘導体を含有する。コート層とは別のニス層が設けられる場合、ニス層は、例えば上記コート層の上記基材とは反対側に設けられる。また、上記コート層が加飾層を構成する場合、ニス層が加飾層上に設けられてもよい。
本実施形態に係る積層体は、例えば(1)基材の一方の面側にコーティング剤を塗工する工程、(2)前記水性コーティング剤を乾燥させてコート層を形成するする工程、(3)基材の他方の面側にシール剤を塗工する工程、及び(4)前記シール剤を乾燥させてシール層を形成する工程を経ることにより、製造することができる。
水性コーティング剤は、その他、水性コーティング剤に所望される基本物性を付与することを目的として、硬化剤、ワックス、キレート架橋剤、体質顔料、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤なども含むこともできる。
本開示で使用する前記水性コーティング剤は、バインダーとしての前記樹脂と前記反応生成物を水性媒体中に溶解及び/又は分散することにより製造することができる。分散機としては、一般に使用される、例えば、ローラーミル、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを用いることができる。
シール剤は、特に制限されず、シール性を発現する上述の公知の樹脂と、媒体とを含有する。シール剤は、ヒートシール、コールドシールに使用される公知の熱可塑性樹脂を含有するのが好ましい。シール剤の媒体としては、有機溶剤等の溶剤、或いは水性媒体が使用できる。
有機溶剤は、シール剤を希釈し塗工しやすくするために添加される。具体的には溶解性の高いトルエン、キシレン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、トルオール、キシロール、n-ヘキサン、シクロヘキサン等を使用して希釈してもよい。近年の溶剤規制の観点からは、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、トルオール、キシロール、n-ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。これらの中でも溶解性の点から酢酸エチルやメチルエチルケトン(MEK)が好ましく用いられ、特に酢酸エチルが好ましい。規制を受けない溶剤だけを用いても、低温時の溶液が安定している。有機溶剤の使用量は所要される粘度によるが概ね20質量%以上80質量%以下の範囲で使用することが多い。
シール剤が上記反応生成物を含有する場合、シール剤は、上記バインダー樹脂と上記反応生成物を媒体中に溶解及び/又は分散することにより製造することができる。分散機としては、一般に使用される、例えば、ローラーミル、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを用いることができる。
図1A及び図1Bは、本実施形態に係る積層体の具体的構成の一例を示す断面図である。
図1Aに示すように、積層体10は、基材11と、基材11の一方に設けられたシール層12Aと、基材11のシール層12Aとは反対側に設けられたコート層13とを有する。コート層13は、(1)ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物と、(2)ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びエチレン共重合体樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂とを含有する。以下、上記(1)及び(2)の化合物を含有するコート層を、単に「抗菌性コート層」とも称する。
図2Aに示すように、包装体20は、積層体10の2枚を貼り合わせて構成される外装部21と、外装部21の内側に形成された収容部22とを備えている。ここで、外装部21は、2枚の積層体10を、それぞれの抗菌性コート層13が積層方向外側となる向きにした状態で貼り合わせて構成される。収容部22には内容物Cが収容可能であり、食品、医薬品などが収容される。収容部22は、空気などの気体を含んでいてもよいし、真空などの減圧状態であってもよい。
図2Bに示すように、容器30は、容器本体31と、容器本体31に取り付けられた積層体10とを備える。
積層体10は、基材11と、基材11の一方に設けられたシール層12Dと、基材11のシール層12Dとは反対側に設けられた抗菌性コート層13とを有する。シール層12Dは、複数の水酸基のうちの少なくとも一部が炭素原子数1~18の鎖状炭化水素基により置換されたタンニン酸誘導体を含有する。以下、上記特定のタンニン酸誘導体を含有するシール層を、単に「抗菌性シール層」とも称する。
図3に示すように、包装体40は、積層体10の複数枚を貼り合わせて構成される外装部41と、外装部41の内側に形成された収容部42とを備えている。積層体10は、基材11と、基材11の一方に設けられたシール層12Bと、基材11のシール層12Bとは反対側に設けられた抗菌性コート層13とを有する。収容部42は、例えば底部に位置する積層体10と、外周部に位置する積層体とが貼り合わされて構成されている。
図4A及び図4Bに示すように、包装体50は、積層体10の2枚を貼り合わせて構成される外装部51と、外装部21の内側に形成された収容部52とを備えている。収容部52には内容物Cが収容可能であり、食品、医薬品などが収容される。収容部52は、空気などの気体を含んでいてもよいし、真空などの減圧状態であってもよい。
図5に示すように、容器60は、容器本体61と、容器本体31に取り付けられた2つの積層体10-1,10-2とを備える。
表1Aに示す配合量にて、イオン交換水中に、ポリフェノール誘導体としてタンニン酸(以下、TAと略す)、2官能のアミノ基を有する化合物としてイソホロンジアミン(以下、IPDAと略す)を溶解して攪拌し、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物を得た。
これに水性樹脂Aの水溶液を添加し、イオン交換水にて固形分25%に調整し、実施例1の抗菌性を有する水性コーティング剤1を得た。水性コーティング剤1における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は5当量であった。
IPDAの代わりに3官能のアミノ基を有する化合物としてメラミンを用い、且つ、TA及びメラミンの配合量を表1Aに示す通りに変更したこと以外は、実施例1と同様にして水性コーティング剤2を得た。水性コーティング剤2における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は5当量であった。尚、表1A~表1B中の略語は、以下の物質を示す。
IPDA:イソホロンジアミン:「東京化成社製」
Mel:メラミン:「東京化成社製」
水性樹脂A:アクリル樹脂「BASF社製 JONCRYL(登録商標) HSL 9010(水媒体:固形分40%)」 ヒートシール性水性コーティング剤
水性樹脂B:ポリエステル樹脂「DIC社製 ファインテックス(登録商標) ES2200(水媒体:固形分25%)」
水性樹脂C:エチレン-メタクリル酸共重合体「ジャパンコーティングレジン社製 アクアテックスAC-3100 (水媒体:固形分44.5%)」
水性樹脂D:ウレタン樹脂「DIC社製 ハイドランAP-40 (水媒体:固形分22.5%)」
TA、メラミン及び水性樹脂Aの配合量を表1Aに示す通りに変更したこと以外は、実施例2と同様にして水性コーティング剤3を得た。水性コーティング剤3における上記反応生成物の含有率は1質量%、アミン当量は5当量であった。
TA及びメラミンAの配合量を表1Aに示す通りに変更したこと以外は、実施例2と同様にして水性コーティング剤4を得た。水性コーティング剤4における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は3当量であった。
TA及びメラミンAの配合量を表1Aに示す通りに変更したこと以外は、実施例2と同様にして水性コーティング剤5を得た。水性コーティング剤5における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は10当量であった。
水性樹脂Aの代わりに水性樹脂Bを用い、且つ、水性樹脂B及びイオン交換水の配合量を表1Bに示す通りに変更したこと以外は、実施例2と同様にして水性コーティング剤6を得た。水性コーティング剤6における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は5当量であった。
水性樹脂Aの代わりに水性樹脂Cを用い、且つ、水性樹脂C及びイオン交換水の配合量を表1Bに示す通りに変更したこと以外は、実施例2と同様にして水性コーティング剤7を得た。水性コーティング剤7における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は5当量であった。
水性樹脂Aの代わりに水性樹脂Dを用い、且つ、水性樹脂D及びイオン交換水の配合量を表1Bに示す通りに変更したこと以外は、実施例1と同様にして水性コーティング剤8を得た。水性コーティング剤8における上記反応生成物の含有率は10質量%、アミン当量は5当量であった。
(積層体の製造)
水性コーティング剤1~8を、基材である8μmのアルミ箔に、コーティング剤量5g/m2(固形分)になるように塗工し、120℃、2分間で水媒体を揮発させ、積層体を製造した。
抗菌試験として、大腸菌を用い、JIS Z2801(大腸菌のみ)に準拠して試験を実施した。評価は、抗菌加工製品と無加工製品とにおける細菌を接種培養後の生菌数の対数値の差を示す値である抗菌活性値で実施した。抗菌活性値が2以上である場合を抗菌性「有り」、抗菌活性値が2未満である場合を抗菌性「無し」とした。
熱傾斜式ヒートシールテスター(テスター産業社製)を用い、シール温度150℃で圧力1kg/cm2、1秒間で、水性コーティング剤によるコート層同士をヒートシールした。サンプル幅を15mmとし、引張り速度200mm/minでシール強度を測定し、これをヒートシール強度とした。ヒートシール強度が2N/15mm以上である場合を「合格」とした。
ディックドライLX-470EL及びSP-60(DICグラフィックス社製)を1:1に配合した2液型反応性接着剤を使用し、20μmのOPPフィルムと30μmのCPPフィルムとを、固形分塗布量2.0g/m2で塗布しラミネートした。このラミネートフィルムに対し、CPPフィルム側に水性コーティング剤を全面に塗工し、有機溶剤を乾燥してシール層を作製した。該シール層を内側になるように折り曲げ、1atm、150℃、1秒間でシール層同士をヒートシールして、内容物の接触部分が200cm2となる包装体(パウチ)を製造した。
得られた包装体にナチュラルチーズを充填し、室温で10日間保存後の内容物の外観の変化の有無を確認し、経時で外観が変化していない場合を「合格」とした。
上記反応生成物を用いずに水性樹脂Aのみとしたこと以外は、実施例1と同様にして水性コーティング剤9を作製し、積層体を製造した。
上記反応生成物を用いずに水性樹脂Bのみとしたこと以外は、実施例7と同様にして水性コーティング剤10を作製し、積層体を製造した。
上記反応生成物を用いずに水性樹脂Cのみとしたこと以外は、実施例8と同様にして水性コーティング剤11を作製し、積層体を製造した。
上記反応生成物を用いずに水性樹脂Dのみとしたこと以外は、実施例9と同様にして水性コーティング剤12を作製し、積層体を製造した。
10-1 積層体
10-2 積層体
11 基材
12A シール層
12B シール層
12C シール層
12D シール層(抗菌性シール層)
12E シール層(抗菌性シール層)
13 コート層(抗菌性コート層)
20 包装体
21 外装部
22 収容部
30 容器
31 容器本体
32 開口部
33 内部空間
40 包装体
41 外装部
42 収容部
43 開口部
50 包装体
51 外装部
52 収容部
60 容器
61 容器本体
62 開口部
63 内部空間
Claims (12)
- ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物と、
ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びエチレン共重合樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂と、
を含有し、
前記ポリフェノール誘導体がタンニン酸であり、前記分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物が、イソホロンジアミン又はメラミンである水性コーティング剤。 - 基材と、前記基材の一方に設けられたシール層と、前記基材の前記シール層とは反対側に設けられたコート層とを有する積層体であって、
前記コート層が、請求項1に記載の水性コーティング剤が塗工された層である、積層体。 - 前記コート層が、タンニン酸誘導体及びウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びエチレン共重合樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の水性樹脂と、を含む有機物バインダーで構成される、請求項2に記載の積層体。
- 前記コート層が、加飾層を構成している、請求項2又は3に記載の積層体。
- 前記加飾層は、印刷インキを含有する印刷層で形成されている、請求項4に記載の積層体。
- 前記コート層が、シール性の水性コーティング剤が塗工された層である、請求項2に記載の積層体。
- 前記シール層が、ポリフェノール誘導体と分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物との反応生成物を含有し、
前記ポリフェノール誘導体がタンニン酸であり、前記分子内に2官能以上のアミノ基を有する化合物が、イソホロンジアミン又はメラミンであ る、請求項2に記載の積層体。 - 前記シール層が、前記反応生成物及び樹脂を含む有機物バインダーで構成される、請求項7に記載の積層体。
- 容器本体と、前記容器本体に取り付けられた請求項2~8のいずれか1項に記載の積層体の一又は複数とを備える、包装体又は容器。
- 前記積層体が、前記容器本体の蓋材を構成する、請求項9に記載の包装体又は容器。
- 前記積層体が、前記容器本体の外面に取り付けられる、請求項9に記載の包装体又は容器。
- 請求項2~8のいずれか1項に記載の積層体の一又は複数を貼り合わせて構成される外装部と、前記外装部の内側に形成された収容部と、を備える包装体又は容器。
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