JPWO2016143889A1 - 積層体、食品包装材料および積層体の製造方法 - Google Patents
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- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
Abstract
Description
(A)キシリレン基および/または水添キシリレン基:10質量%以上45質量%以下
(B)炭素数2〜6のアルキレン基:0.5質量%以上25質量%以下
(C)ポリアルキレンオキシド基:0.5質量%以上10質量%以下
(但し、ポリウレタン層全体が100質量%である。)
本発明[7]は、前記ポリウレタン層が、さらに、下記の基を下記割合で含む、上記[6]に記載の積層体を含んでいる。
(D)イオン性基を含有するアルキレン基、および/または、イオン性基を含有するアリーレン基:1質量%以上25質量%以下
本発明[8]は、前記ポリウレタン層が、さらに、下記の基を下記割合で含む、上記[6]または[7]に記載の積層体を含んでいる。
(E)アミノ基骨格を有するアルキレン基、アミノ基骨格を有するアリーレン基、チオール基骨格を有するアルキレン基、および、チオール基骨格を有するアリーレン基からなる群から選択される少なくとも1つの基:1質量%以上25質量%以下
本発明[9]は、上記[6]〜[8]のいずれか一項に記載の積層体を備える、食品包装材料を含んでいる。
(A)キシリレン基および/または水添キシリレン基
(B)炭素数2〜6のアルキレン基
(C)ポリアルキレンオキシド基
(D)イオン性基を含有するアルキレン基、および/または、イオン性基を含有するアリーレン基
(E)アミノ基骨格を有するアルキレン基、アミノ基骨格を有するアリーレン基、チオール基骨格を有するアルキレン基、および、チオール基骨格を有するアリーレン基からなる群から選択される少なくとも1つの基
(A)キシリレン基および/または水添キシリレン基は、好ましくは、ポリウレタン層3の原料として、キシリレンジイソシアネート(後述)および/または水添キシリレンジイソシアネート(後述)が用いられることにより、ポリウレタン層3に導入される。
タケネート500(1,3−キシリレンジイソシアネート、m−XDI、三井化学社製)143.2g、VestanatH12MDI(4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、H12MDI、エボニック社製)25.0g、エチレングリコール29.2g、トリメチロールプロパン2.7g、ジメチロールプロピオン酸14.8gおよび溶剤としてメチルエチルケトン121.6gを混合し、窒素雰囲気下65〜70℃で、NCO%が6.11%以下になるまで反応させ、透明なイソシアネート基末端プレポリマー反応液を得た。
タケネート500(1,3−キシリレンジイソシアネート、m−XDI、三井化学社製)54.2g、タケネート600(1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、H6XDI、三井化学社製)111.9g、エチレングリコール28.7g、グリセリン1.9g、ジメチロールプロピオン酸16.6gおよび溶剤としてメチルエチルケトン96.7gを混合し、窒素雰囲気下65〜70℃で、NCO%が6.70%以下になるまで反応させ、透明なイソシアネート基末端プレポリマー反応液を得た。
タケネート500(1,3−キシリレンジイソシアネート、m−XDI、三井化学社製)112.1g、VestanatH12MDI(4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、H12MDI、エボニック社製)19.5g、エチレングリコール11.9g、トリメチロールプロパン2.1g、DIOL400(ポリプロピレングリコール、数平均分子量400、三井化学社製)57.4g、ジメチロールプロピオン酸16.1gおよび溶剤としてメチルエチルケトン113.8gを混合し、窒素雰囲気下65〜70℃で、NCO%が4.83%以下になるまで反応させ、透明なイソシアネート基末端プレポリマー反応液を得た。
タケネート500(1,3−キシリレンジイソシアネート、m−XDI、三井化学社製)143.9g、VestanatH12MDI(4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、H12MDI、エボニック社製)25.1g、エチレングリコール28.6g、トリメチロールプロパン5.5g、ジメチロールプロピオン酸12.4gおよび溶剤としてメチルエチルケトン120.9gを混合し、窒素雰囲気下65〜70℃で、NCO%が6.14%以下になるまで反応させ、透明なイソシアネート基末端プレポリマー反応液を得た。
タケネート500(1,3−キシリレンジイソシアネート、m−XDI、三井化学社製)98.1g、タケネート600(1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、H6XDI、三井化学社製)67.5g、エチレングリコール30.8g、ジメチロールプロピオン酸16.7gおよび溶剤としてメチルエチルケトン121.4gを混合し、窒素雰囲気下65〜70℃で、NCO%が6.24%以下になるまで反応させ、透明なイソシアネート基末端プレポリマー反応液を得た。
VestanatIPDI(3−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、IPDI、エボニック社製)67.7g、タケラックU−5620(数平均分子量2000のポリエステルポリオール、三井化学社製)146.6g、トリエチレングリコール5.5g、ジメチロールプロピオン酸10.8gおよび溶剤としてアセトニトリル79.6gを混合し、触媒としてオクチル酸錫(スタノクト、エーピーアイコーポレーション社製)0.03g添加し、窒素雰囲気下65〜70℃で、NCO%が3.10%以下になるまで反応させ、透明なイソシアネート基末端プレポリマー反応液を得た。
m−XDI:タケネート500、1,3−キシリレンジイソシアネート、m−XDI、三井化学社製
H6XDI:タケネート600、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−H6XDI、三井化学社製
H12MDI:VestanatH12MDI、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート、エボニック社製
IPDI:VestanatIPDI、イソホロンジイソシアネート、IPDI、エボニック社製
PP440:DIOL400、ポリオキシプロピレンエーテルグリコール、数平均分子量400、三井化学社製
U−5620:タケラックU−5620、数平均分子量2000のポリエステルポリオール、三井化学社製
MEK:メチルエチルケトン
TEA:トリエチルアミン
KBM−603:商品名、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学社製
配合例1(コート液Aの調製)
56.43gのイオン交換水に、15gの2−プロパノールを添加し、マグネチックスターラーにて10分間混合後、合成例1で得られた27.43gのPUD1を徐々に添加し、10分混合した。次いで、1.14gのタケネートWD−725(水分散性ポリイソシアネート、三井化学社製)を添加し、さらに20分混合してコート液Aを調製した。このコート液(コート液)中のウレタン樹脂と水分散性ポリイソシアネートの重量比は6/1である。
表2に示す配合処方とした以外は、配合例1と同様の手順にて、コート液B〜E、H、J〜Mを調製した。
54.5gのイオン交換水に、15gの2−プロパノールを添加し、マグネチックスターラーにて10分間混合後、合成例1で調製した30.0gのPUD1を徐々に添加し、10分混合した。次いで、0.5gの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越化学社製)を添加し、さらに20分混合してコート液Fを調製した。
53.0gのイオン交換水に、15gの2−プロパノールを添加し、マグネチックスターラーにて10分間混合後、合成例1で調製した32.0gのPUD1を徐々に添加し、10分混合してコート液Gを調製した。
55.30のイオン交換水に、15gの2−プロパノールを添加し、マグネチックスターラーにて10分間混合後、合成例1で調製した25.8gのPUD1を徐々に添加し、10分混合した。次いで、3.90gのカルボジライトV−02(水分散性カルボジイミド、日清紡ケミカル社製)を添加し、さらに20分混合し、コート液Iを調製した。
カルボジライトV−02:水分散性カルボジイミド(カルボジイミド系硬化剤)、日清紡ケミカル社製
KBM−403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(エポキシシラン系硬化剤)、信越化学社製
成分分析
コート液の固形分100質量%(すなわち、ポリウレタン層)中における以下の基の含有割合を、使用した原料成分の構造および仕込み比から算出した。
(A)キシリレン基および/または水添キシリレン基
(B)炭素数2〜6のアルキレン基
(C)ポリアルキレンオキシド基
(D)イオン性基を含有するアルキレン基、および/または、イオン性基を含有するアリーレン基
(E)アミノ基骨格を有するアルキレン基、アミノ基骨格を有するアリーレン基、チオール基骨格を有するアルキレン基、および、チオール基骨格を有するアリーレン基からなる群から選択される少なくとも1つの基
コート液の固形分中における各基の含有割合を、表3に示す。
コート液Aを、基材(シーラント層)としての未延伸ポリプロピレンフィルム(トーセロCP RXC−22(CPPフィルム)、#60、三井化学東セロ社製)のコロナ放電処理面に、乾燥厚み0.5g/m2となるようにバーコーターを用いてコーティングし、80℃に設定した乾燥オーブンに投入して1分間乾燥した。
未延伸ポリプロピレンフィルムに代えて、低密度ポリエチレンフィルム(LLDPEフィルム、三井化学東セロ社製、商品名TUXHC、厚み60μm)を用い、さらに100gのコート液Aに対し、0.2gのBYK−348(レベリング剤、BYK社製)を添加した以外は、実施例1と同様にして、積層体を形成した。
コート液Aに代えて、実施例3はコート液B、実施例4はコート液C、実施例5はコート液D、実施例6はコート液E、実施例7はコート液J、実施例8はコート液K、実施例9はコート液L、実施例10はコート液M、比較例2はコート液G、比較例5はコート液F、比較例6はコート液Hを、それぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして、積層体を形成した。
実施例1のコート液Aを使用しなかった(すなわし、ポリウレタン層を形成しなかった)以外は、実施例1と同様にして、積層体を形成した。
未延伸ポリプロピレンフィルムのコロナ放電処理面に、実施例1と同様にしてアルミニウムを蒸着させ、次いで、コート液Aを乾燥厚み0.5g/m2となるようにバーコーターを用いてアルミニウム蒸着面にオーバーコーティングした。
コート液Gを用いた以外は、比較例3と同様にして、積層体を得た。
未延伸ポリプロピレンフィルムに代えて、低密度ポリエチレンフィルム(LLDPEフィルム、三井化学東セロ社製、商品名TUXHC、厚み60μm)を用いた以外は、比較例1と同様にして、積層体を得た。
コート液Aに代えて、コート液Iを用いた以外は、実施例2と同様にして、積層体を得た。
未延伸ポリプロピレンフィルムに代えて、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(パイレンP−2161、厚み20μm、東洋紡社製)を用いた以外は、実施例1同様にして、積層体を得た。
コート液Aに代えて、コート液Gを用いた以外は、実施例11と同様にして、積層体を得た。
各実施例および各比較例において得られた積層体を、以下の手順にて評価した。その結果を、表4に示す。
積層体の酸素透過度を、酸素透過度測定装置(MOCON社、OX−TRAN 2/20)にて、20℃、相対湿度80%(80%RH)の条件下で測定した。
積層体のアルミニウム蒸着面に、ドライラミネート用接着剤としてタケラックA−310(三井化学社製)とタケネートA−3(三井化学社製)との混合物(タケラックA−310/タケネートA−3=10/1(質量比))を、乾燥厚み3.0g/m2となるようにバーコーターにて塗布し、ドライヤーで乾燥させた。
積層体の基材(シーラント層)面同士を、ヒートシーラー(テスター産業株式会社、TP−701−B HEAT SEAL TESTER)に装着し、圧力1.5kg/cm2、時間1秒、幅1cmの条件で、表4に示す温度条件にてヒートシールした。
CPP:未延伸ポリプロピレンフィルム、トーセロCP RXC−22、CPPフィルム、#60、三井化学東セロ社製
LLDPE:低密度ポリエチレンフィルム、LLDPEフィルム、三井化学東セロ社製、商品名TUXHC、厚み60μm
OPP:二軸延伸ポリプロピレンフィルム、パイレンP−2161、厚み20μm、東洋紡社製
<考察>
本発明の構成に該当する各実施例の積層体によれば、本発明の構成に該当しない各比較例の積層体よりも、ガスバリア性およびラミネート強度に優れることが確認される。
2 基材
3 ポリウレタン層
4 金属蒸着層
Claims (10)
- ヒートシール性プラスチックフィルムからなる基材と、前記基材に積層されるポリウレタン層と、前記ポリウレタン層に積層される金属蒸着層とを備え、
前記ポリウレタン層は、
キシリレンジイソシアネートおよび/または水添キシリレンジイソシアネートを含むポリイソシアネート成分と、炭素数2〜6のジオール、および、親水性基を含有する活性水素基含有化合物を含むポリオール成分との反応により得られるイソシアネート基末端プレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られるポリウレタン樹脂を含有するポリウレタンディスパージョンと、
水分散性ポリイソシアネートと
を含有するコート液を、前記基材に塗布および乾燥させて得られる
ことを特徴とする、積層体。 - 前記ポリウレタンディスパージョン中の樹脂成分と、前記水分散性ポリイソシアネート中の樹脂成分との質量比(ポリウレタンディスパージョン中の樹脂成分/水分散性ポリイソシアネート中の樹脂成分)が、2/1〜99/1の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の積層体。
- 前記基材が、未延伸ポリオレフィンフィルムであることを特徴とする、請求項1に記載の積層体。
- 前記金属蒸着層が、アルミニウム層であることを特徴とする、請求項1に記載の積層体。
- 請求項1に記載の積層体を備えることを特徴とする、食品包装材料。
- 基材/ポリウレタン層/金属蒸着層がこの順に積層されており、
前記基材はポリオレフィンフィルムであり、
前記ポリウレタン層が、下記の基を下記割合で含むことを特徴とする、積層体。
(A)キシリレン基および/または水添キシリレン基:10質量%以上45質量%以下
(B)炭素数2〜6のアルキレン基:0.5質量%以上25質量%以下
(C)ポリアルキレンオキシド基:0.5質量%以上10質量%以下
(但し、ポリウレタン層全体が100質量%である。) - 前記ポリウレタン層が、さらに、下記の基を下記割合で含むことを特徴とする、請求項6に記載の積層体。
(D)イオン性基を含有するアルキレン基、および/または、イオン性基を含有するアリーレン基:1質量%以上25質量%以下 - 前記ポリウレタン層が、さらに、下記の基を下記割合で含むことを特徴とする、請求項6に記載の積層体。
(E)アミノ基骨格を有するアルキレン基、アミノ基骨格を有するアリーレン基、チオール基骨格を有するアルキレン基、および、チオール基骨格を有するアリーレン基からなる群から選択される少なくとも1つの基:1質量%以上25質量%以下 - 請求項6に記載の積層体を備えることを特徴とする、食品包装材料。
- ヒートシール性プラスチックフィルムからなる基材に、ポリウレタン層を積層し、前記ポリウレタン層に金属蒸着層を積層し、積層体を得る積層体の製造方法であって、
前記ポリウレタン層の積層において、
キシリレンジイソシアネートおよび/または水添キシリレンジイソシアネートを含むポリイソシアネート成分と、炭素数2〜6のジオール、および、親水性基を含有する活性水素基含有化合物を含むポリオール成分との反応により得られるイソシアネート基末端プレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られるポリウレタン樹脂を含有するポリウレタンディスパージョンと、
水分散性ポリイソシアネートと
を含有するコート液を、前記基材に塗布および乾燥する
ことを特徴とする、積層体の製造方法。
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