KR20150114467A - 산소 흡수성 다층체의 곤포체 및 보존 방법 - Google Patents

산소 흡수성 다층체의 곤포체 및 보존 방법 Download PDF

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에미코 요코세
다카요시 이토
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미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 다층체의 장기 보관 시의 산소 흡수 성능을 유지할 수 있는 곤포체 및 보존 방법 등을 제공한다. 본 발명의 산소 흡수성 다층체의 곤포체는, (A) 열가소성 수지를 함유하는 격리층과, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 수지 조성물로 이루어지는 산소 흡수층의 적어도 2층을 구비하는 산소 흡수성 다층체와, (B) 이산화탄소 농도가 0.1∼100용량%인 기체가, 가스 배리어성 용기 내에 밀봉되어 이루어진다.

Description

산소 흡수성 다층체의 곤포체 및 보존 방법{PACKAGING UNIT FOR OXYGEN-ABSORBENT MULTILAYER ARTICLE, AND STORAGE METHOD}
본 발명은, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 다층체와, 이산화탄소를 함유하는 기체가 함께 가스 배리어성 용기 내에 밀봉된 곤포체, 및 상기 산소 흡수성 다층체의 보존 방법에 관한 것이다.
식품, 음료, 의약품, 의료품, 화장품, 금속 제품, 전자 제품으로 대표되는, 산소의 영향을 받아 변질 또는 열화되기 쉬운 각종 물품의 산소 산화를 방지하여 장기 보존할 목적으로, 이들을 수납한 포장 용기나 포장 백(bag) 내의 산소 제거를 행하는 탈산소제가 사용되고 있다.
최근에는, 보다 취급이 용이하고 적용 범위가 넓으며 오식(誤食)의 가능성이 극히 작은 필름 형상의 산소 흡수성 다층체에 관해서, 그의 산소 흡수성 조성물 및 층 구성에 대하여 많은 제안이 이루어지고 있다. 산소 흡수성 다층체는, 그 자신이 산소와 반응하는 것에 의해서 산소 흡수 기능을 발현한다. 따라서, 이 종류의 산소 흡수성 다층체를 산소 존재 하에 방치한 경우, 산화가 자연스럽게 진행되어 버리기 때문에 산소 흡수 성능이 경시적으로 저하되어 버린다. 그 때문에, 일반적으로는 제조, 유통, 가공, 보관 시에 있어서의 산소 흡수량을 가능한 한 적게 할 필요가 있고, 특히 산소 흡수성 다층체의 장기 보관 시에는 그것이 필요하다. 산소 흡수성 다층체의 보관 방법으로서는, 산소 흡수성 다층체를 보관하는 가스 배리어성 용기 내에 탈산소제를 투입하는 방법이나, 그 가스 배리어성 용기 내를 감압 상태나 진공으로 하는 방법 또는 불활성 가스로 가스 치환하는 방법이 알려져 있다.
예컨대, 특허문헌 1에는, 안정적으로 유통되고, 또한 보관할 수 있는 산소 흡수성 필름의 포장체가 개시되어 있다. 이 산소 흡수성 필름의 포장체에 있어서는, 산소 배리어성을 갖는 외장 백 내에 수납된 필름 권취체(卷取體)의 권심 내의 공간에, 당해 공간을 메우는 매립체를 배치함으로써, 외장 백 내에 존재하는, 산소 흡수성 필름이 흡수 가능한 산소의 양을 감소시켜 장기 보관을 용이하게 하고 있다.
일본 특허공개 2011-235915호 공보
그러나, 특허문헌 1의 방법을, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 다층체에 적응시킨 경우, 상온에서 또는 고온에서 장기 보관 기간 중에 산소 흡수 기능이 현저히 저하된다고 하는 문제점이 판명되었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 상온 또는 고온에서 장기 보관하더라도 산소 흡수 성능의 열화를 억제 가능한, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 다층체의 곤포체, 및 산소 흡수성 다층체의 보존 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 다층체의 보관에 있어서, 이산화탄소를 공존시킴으로써 장기 보관 시의 성능의 저하를 억제할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하 <1>∼<14>를 제공한다.
<1> (A) 열가소성 수지를 함유하는 격리층과, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 수지 조성물로 이루어지는 산소 흡수층의 적어도 2층을 구비하는 산소 흡수성 다층체와, (B) 이산화탄소 농도가 0.1∼100용량%인 기체가, 가스 배리어성 용기 내에 밀봉되어 있는, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<2> 상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도가 1∼100용량%인, 상기 <1>에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<3> 상기 가스 배리어성 용기 내의 산소 농도가 0∼1용량%인, 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<4> 상기 가스 배리어성 용기 내에 탈산소제를 함유하는, 상기 <1>∼<3> 중 어느 한 항에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<5> 상기 탈산소제가 이산화탄소 발생형 탈산소제인, 상기 <4>에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<6> 상기 산소 흡수성 다층체가, γ선, 전자선 및 자외선으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 에너지선의 조사에 의해 산소 흡수를 개시하는 것을 특징으로 하는, 상기 <1>∼<5> 중 어느 한 항에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<7> 상기 용이산화성 열가소성 수지가, 탄소-탄소 이중 결합, 알릴 탄소 및 페닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 열가소성 수지인, 상기 <1>∼<6> 중 어느 한 항에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<8> 상기 가스 배리어성 용기 내에 산소 인디케이터를 구비하는, 상기 <1>∼<7> 중 어느 한 항에 기재된 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
<9> 열가소성 수지를 함유하는 격리층과, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 수지 조성물로 이루어지는 산소 흡수층의 적어도 2층을 구비하는 산소 흡수성 다층체의 보존 방법으로서,
상기 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉하고, 상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도를 0.1∼100용량%로 하는, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
<10> 상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도가 1∼100용량%인, 상기 <9>에 기재된 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
<11> 상기 가스 배리어성 용기 내의 산소 농도가 0∼1용량%인, 상기 <9> 또는 <10>에 기재된 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
<12> 상기 가스 배리어성 용기 내에 탈산소제를 밀봉하고, 상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도를 0.1∼100용량%로 하는, 상기 <9>∼<11> 중 어느 한 항에 기재된 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
<13> 상기 탈산소제가 이산화탄소 발생형 탈산소제인, 상기 <12>에 기재된 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
<14> 보존 온도가 40℃ 이하인, 상기 <9>∼<13> 중 어느 한 항에 기재된 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
본 발명의 산소 흡수성 다층체의 곤포체 및 산소 흡수성 다층체의 보존 방법에 의하면, 이산화탄소를 공존시킴으로써, 산소 흡수성 다층체의 우수한 산소 흡수 성능을 장기간 유지할 수 있는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 한편, 이하의 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명은 그 실시형태만으로 한정되지 않는다.
<산소 흡수성 다층체>
본 실시형태의 산소 흡수성 다층체는, 열가소성 수지를 함유하는 격리층, 및 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 수지 조성물로 이루어지는 산소 흡수층을 적층한 것이며, 적어도 격리층과 산소 흡수층의 2층을 구비한다. 또, 상기의 각 층 외에도, 본 실시형태의 산소 흡수성 다층체가 목적으로 하는 소기의 성능을 손상시키지 않는 범위 내에서, 임의의 층을 임의의 위치에 적층(개재)할 수도 있다. 상기 산소 흡수성 다층체는 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 또 상기 산소 흡수성 다층체의 임의의 층에 적절히, 산성 가스나 염기성 가스를 흡수하는 무기 금속 화합물이나 실리카나 제올라이트 등의 탈취제를 첨가할 수도 있다.
(격리층)
본 실시형태의 산소 흡수성 다층체를 구성하는 격리층은, 산소 흡수층과 수납물을 격리하는 역할을 수행함과 더불어, 실런트(sealant)로서의 역할을 수행한다. 또한, 산소 흡수층을 구성하는 산소 흡수성 수지 조성물에 함유되는 용이산화성 열가소성 수지에 의한 신속한 산소 흡수를 방해하지 않도록, 효율적인 산소 투과를 행하는 역할을 수행한다.
본 실시형태의 격리층은 23℃, 상대 습도 60%의 조건 하에서 측정했을 때의 산소 투과도가 1000mL/(m2·day·atm) 이상이고, 바람직하게는 3000mL/(m2·day·atm) 이상이며, 5000mL/(m2·day·atm) 이상이면 보다 바람직하다. 산소 투과도가 상기의 바람직한 값 이상이면, 그렇지 않은 경우에 비하여, 산소 흡수층의 산소를 흡수하는 속도를 보다 높일 수 있다.
격리층에 이용되는 열가소성 수지의 대표예로서는, 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 에틸렌-환상 올레핀 공중합체 등의 폴리올레핀 수지, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 메틸, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체의 각종 이온 가교물, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체 등의 에틸렌계 공중합체, 폴리뷰타다이엔, 폴리아이소프렌, 스타이렌-뷰타다이엔 공중합체 등의 합성 고무계 수지 및 그의 수첨 수지, 연질 폴리염화바이닐, 폴리스타이렌, 폴리메틸펜텐, 실리콘 수지 및 폴리실록세인과 다른 수지의 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
격리층의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정할 수 있다. 다층체의 강도 및 산소 흡수 속도의 밸런스를 고려하면, 격리층의 두께는 1∼100μm가 바람직하고, 1∼50μm가 보다 바람직하며, 1∼20μm가 특히 바람직하다.
(산소 흡수층)
본 실시형태의 산소 흡수성 다층체를 구성하는 산소 흡수층은, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 열가소성 수지 조성물을 함유한다.
산소 흡수층의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정할 수 있다. 포장 재료로서의 유연성 및 산소 흡수 속도의 밸런스를 고려하면, 1∼300μm가 바람직하고, 5∼200μm가 보다 바람직하며, 10∼100μm가 특히 바람직하다.
본 실시형태에 이용되는 용이산화성 열가소성 수지란, 탄소-탄소 이중 결합, 알릴 탄소(탄소-탄소 이중 결합에 인접하는 탄소), 페닐기, 알코올기, 에터기, 알데하이드기, 케톤기, 제3급 탄소 중 어느 것인가를 갖는 열가소성 수지를 의미한다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 탄소-탄소 이중 결합, 알릴 탄소, 페닐기, 제3급 탄소를 갖는 열가소성 수지가 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합, 알릴 탄소, 페닐기를 갖는 열가소성 수지가 보다 바람직하다.
탄소-탄소 이중 결합 또는 알릴 탄소를 갖는 열가소성 수지에 있어서, 탄소-탄소 이중 결합 또는 알릴 탄소는, 고분자의 주쇄에 있어도 되고, 측쇄에 있어도 된다. 대표예로서, 1,4-폴리뷰타다이엔, 1,2-폴리뷰타다이엔, 1,4-폴리아이소프렌, 3,4-폴리아이소프렌, 스타이렌 뷰타다이엔 고무, 스타이렌-뷰타다이엔-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 블록 공중합체, 에틸렌-아크릴산 메틸-아크릴산 사이클로헥센일메틸 공중합체 등을 들 수 있다. 페닐기를 갖는 열가소성 수지로서는, 수첨 스타이렌 뷰타다이엔 고무, 수첨 스타이렌 아이소프렌 고무 등을 들 수 있다. 제3급 탄소를 갖는 열가소성 수지로서는, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 1,2-폴리뷰타다이엔, 스타이렌-뷰타다이엔-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 블록 공중합체가 바람직하고, 1,2-폴리뷰타다이엔이 보다 바람직하며, 신디오택틱 1,2-폴리뷰타다이엔이 특히 바람직하다.
본 실시형태의 전이 금속 촉매는, 용이산화성 열가소성 수지의 산화 반응의 촉매로서 기능할 수 있는 것이면, 공지된 것으로부터 적절히 선택하여 이용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.
상기 전이 금속 촉매의 구체예로서는, 예컨대, 전이 금속의 유기산염, 할로젠화물, 인산염, 아인산염, 차아인산염, 질산염, 황산염, 산화물, 수산화물 등을 들 수 있다. 여기에서, 전이 금속 촉매에 포함되는 전이 금속으로서는, 예컨대, 타이타늄, 바나듐, 크로뮴, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 루테늄, 로듐 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 이들 중에서도, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리가 바람직하다. 또한, 유기산으로서는, 예컨대, 아세트산, 프로피온산, 옥탄산, 라우르산, 스테아르산, 아세틸아세톤, 다이메틸다이싸이오카밤산, 팔미트산, 옥틸산, 네오데칸산, 리놀산, 톨산, 올레산, 카프르산, 나프텐산을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 전이 금속 촉매는, 이들 전이 금속과 유기산을 조합한 것이 바람직하고, 전이 금속이 망간, 철, 코발트, 니켈 또는 구리이며, 유기산이 옥틸산, 네오데칸산, 나프텐산 및 스테아르산으로부터 선택되는 적어도 1종의 지방산인 조합이 보다 바람직하다. 특히, 전이 금속이 코발트, 유기산이 옥틸산 또는 네오데칸산인 조합이 특히 바람직하다. 한편, 전이 금속 촉매는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
산소 흡수층에는, 산소 흡수층의 산소 투과성을 높여 산소를 흡수하는 속도를 빨리 하기 위해서, 전술한 용이산화성 열가소성 수지와는 별종의 열가소성 수지(이하, 간단히 「다른 열가소성 수지」라고도 한다)를 추가로 배합해도 된다. 다른 열가소성 수지를 배합하는 경우, 그의 배합량으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 산소 흡수 속도를 높이는 관점에서, 용이산화성 열가소성 수지 100질량부에 대하여 10∼1000질량부가 바람직하고, 50∼500질량부가 특히 바람직하다. 여기에서 배합하는 다른 열가소성 수지는, 용이산화성 열가소성 수지와의 상용성이 높은 것이나, 열가소성 수지 조성물을 필름화했을 때의 산소 투과도가 높은 것이 바람직하다.
산소 흡수층을 구성하는 산소 흡수성 수지 조성물은, 예컨대 용이산화성 열가소성 수지와 전이 금속 촉매를 함유하는 수지 조성물을 각 수지의 용융 온도 이상에서 혼합하는 것에 의해서 제조할 수 있다. 또는, 용이산화성 열가소성 수지와 분말상 전이 금속 촉매를 수지의 용융 온도 이상에서 혼합하는 것 등에 의해서도 제조할 수 있다. 또한, 산소 흡수성 수지 조성물은 분말상 전이 금속 촉매 또는 전이 금속 촉매 단체를 고농도로 함유하는 수지 조성물(마스터배치)과 용이산화성 수지를 용융 온도 이상에서 혼합하는 것에 의해서도 제조할 수 있다.
(산소 흡수성 다층체의 형태)
본 실시형태의 산소 흡수성 다층체의 형태는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 롤상 필름, 병, 백, 매엽(枚葉)상 필름 등을 들 수 있다.
(롤상 필름)
본 실시형태에 있어서, 롤상 필름이란, 권심에 산소 흡수성 다층체의 필름이 권취된 상태인 것을 의미한다. 권취되는 필름의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1∼2000m이고, 보다 바람직하게는 10∼1000m이다.
상기 롤상 필름의 권심의 재질은 종이, 플라스틱 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 권심의 형태도 전혀 제한되지 않고, 봉상의 관이나 중공(中空) 관을 이용할 수 있다.
<이산화탄소를 함유하는 기체>
본 실시형태의 곤포체에서는, 전술한 산소 흡수성 다층체와 이산화탄소를 0.1∼100용량% 함유하는 기체가 가스 배리어성 용기 내에 밀봉된다. 기체의 이산화탄소 농도는 1∼100용량%가 바람직하고, 10∼100용량%가 보다 바람직하며, 20∼100용량%가 더 바람직하고, 50∼100용량%가 특히 바람직하다. 이산화탄소 농도를 상기의 바람직한 범위로 함으로써, 산소 흡수성 다층체의 산소 흡수 성능을 보다 높게 유지할 수 있다.
또한, 산소 흡수성 다층체의 산소 흡수 성능 저하를 억제하는 관점에서, 기체의 산소 농도는 0∼1용량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0∼0.5용량%이며, 더 바람직하게는 0∼0.1용량%이다. 또, 기체에는 공지된 불활성 기체가 포함되어 있어도 된다. 불활성 기체로서는, 질소나, 아르곤 등의 18족 원소로 이루어지는 기체를 들 수 있다.
상기의 기체의 조정 방법은 전혀 한정되지 않는다. 예컨대, 산소 흡수성 다층체와, 소정의 조성으로 조정한 기체를 가스 배리어성 용기 내에 봉입하여 밀봉하는 방법이나, 산소 흡수성 다층체를 수납한 가스 배리어성 용기 내의 산소를 포함하는 기체(예컨대 공기)를, 이산화탄소를 포함하는 기체로 치환하는 방법을 들 수 있다. 치환에 이용하는 기체로서는, 이산화탄소 농도나 산소 농도가 상기의 범위 내이면, 일반적으로 가스 치환에 사용되는 질소 가스나 아르곤 가스를 혼합하여 사용해도 된다.
또한, 이산화탄소를 포함하는 기체와 함께, 용기 내의 산소를 흡수할 수 있는 철계 탈산소제를 봉입함으로써, 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도나 산소 농도를, 예컨대 1∼100용량% 및 0∼1용량%로 각각 조정할 수도 있다. 또, 가스 배리어성 용기 내의 산소를 흡수하여 이산화탄소를 발생시키는, 유기계 탈산소제(이산화탄소 발생형 탈산소제)를 산소 흡수성 다층체와 함께 가스 배리어성 용기 내에 수납하는 것에 의해서도, 상기 범위 내로 기체 조성을 조정할 수 있다. 이 유기계 탈산소제를 이용한 기체 조성의 조정 방법에 있어서는, 가스 배리어 용기 내의 용적과 기체 조성, 이용하는 탈산소제의 능력과 그 배합량으로부터 적절히, 가스 배리어성 용기 내의 기체 조성을 조정할 수 있다. 이들 방법은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
<가스 배리어성 용기>
본 실시형태의 가스 배리어성 용기는 산소 흡수성 다층체를 수납할 수 있는 것이면, 그의 크기나 형상은 한정되지 않는다. 형상으로서는 원통형의 드럼통이나, 합장(合掌) 백이나 삼방(三方) 백과 같은 백 형상 등을 들 수 있다. 또한, 가스 배리어성 용기의 소재도 특별히 한정되지 않고, 공지된 가스 배리어성 물질을 이용할 수 있다. 예컨대, 1축 내지 2축 연신된, PET 등의 폴리에스터 필름 또는 MXD6 등의 폴리아마이드 필름; 바이닐알코올 공중합체계 필름; 알루미늄박; 1축 내지 2축 연신된 PET 필름, 폴리아마이드 필름, 폴리올레핀계 필름 등의 연신 필름 상에 알루미늄 등의 금속의 박막을 증착한 금속 증착 플라스틱 필름; 1축 내지 2축 연신된 PET 필름, 폴리아마이드 필름, 폴리올레핀계 필름 등의 연신 필름 상에, 산화알루미늄이나 산화규소 등의 무기 화합물의 박막을 설치한 무기 화합물 증착 플라스틱 필름; 상기의 플라스틱 필름에 염화바이닐리덴 수지, 무기 층상 화합물과 폴리바이닐알코올 등의 수용성 고분자의 혼합물 등을 적량 도공한 배리어층 코팅 플라스틱 필름 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 가스 배리어층을 구성하는 재료는, 단층으로서 또는 조합하여 다층으로서 이용할 수도 있다. 나아가, 가스 배리어층을 구성하는 재료는 자외선을 차단할 수 있는 것이 바람직하다.
(산소 인디케이터, 이산화탄소 인디케이터)
본 실시형태의 곤포체에는 산소 인디케이터 및/또는 이산화탄소 인디케이터를 설치할 수 있다. 산소 인디케이터란, 색조 등으로 산소 농도를 나타내는 것이고, 예컨대 미쓰비시가스화학주식회사제의 산소 검지제 에이지리스 아이(AGELESS EYE)를 이용할 수 있다. 마찬가지로, 이산화탄소 인디케이터란, 색조 등으로 이산화탄소 농도를 나타내는 것이다.
산소 인디케이터 및/또는 이산화탄소 인디케이터는 인쇄에 의해서 설치할 수 있다. 인쇄 방법은 특별히 한정되지 않지만, 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 볼록판 인쇄, 스크린 인쇄 등의 인쇄 방법 또는 도포 방법 등을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 종이 또는 플라스틱 등의 위에, 산소 검지제 및/또는 이산화탄소 검지제를 문자, 도형 또는 무늬 등으로서 도포 또는 인쇄하는 것에 의해, 용기 내의 산소 및/또는 이산화탄소의 농도 표시를 행하는 인디케이터로 할 수 있다. 또한, 가스 배리어성 용기의 내측면 상, 또는 가스 배리어성 용기 내의 물체, 예컨대 탈산소제의 표면 상에, 산소 검지제 및/또는 이산화탄소 검지제를 문자, 도형 또는 무늬 등으로서 도포 또는 인쇄하는 것에 의해, 용기 내의 산소 및/또는 이산화탄소의 농도 표시를 행하는 인디케이터로 할 수 있다.
(에너지선)
산소가 존재하는 분위기 하에서 상기 산소 흡수성 다층체를 방치해도 충분히 산소의 흡수를 개시하지 않는 경우, γ선, 전자선 및 자외선 중으로부터 선택되는 적어도 1종류의 에너지선을 조사하여, 산소 흡수를 개시시켜도 된다. 본 명세서에 있어서는, 상기 산소 흡수성 다층체에 대한, γ선, 전자선 및 자외선 중으로부터 선택되는 적어도 1종류의 에너지선의 조사를 활성화라고도 말한다.
(γ선, 전자선)
γ선 및 전자선을 조사하는 경우, 상기 산소 흡수성 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉한 후에 상기 활성화를 행해도 되고, 상기 산소 흡수성 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉하기 전에 상기 활성화를 행하고, 그 후에 상기 산소 흡수성 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉해도 된다. 산소 흡수 성능의 저하를 억제할 수 있는 점이나 생산성의 효율화의 점에서, 상기 산소 흡수성 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉한 후에 상기 활성화를 행하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 산소 흡수성 다층체의 산소 흡수를 개시시키는 γ선 및/또는 전자선의 선량으로서는, 일반적으로는 1∼200kGy이고, 1∼150kGy가 바람직하며, 5∼100kGy가 보다 바람직하다. 선량이 상기 범위 내인 경우, 그렇지 않은 경우에 비하여, 산소 흡수성 다층체를 보다 활성화할 수 있음과 더불어, 산소 흡수성 다층체 및 가스 배리어성 용기 중의 수지의 분해에 의한다고 생각되는 이취(異臭) 발생을 보다 억제할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 전술한 대로 γ선 및/또는 전자선을 이용할 수 있지만, 균일한 조사가 가능한 점에서, γ선이 보다 바람직하다. γ선의 선원은 특별히 한정되지 않지만, 코발트 60, 세슘 137이 예시된다.
(자외선)
자외선을 조사하는 경우, 상기 산소 흡수성 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉하기 전에 상기 활성화를 행하고, 그 후에 상기 산소 흡수성 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 산소 흡수성 다층체의 산소 흡수를 개시시키기 위해서 조사하는 자외선의 파장으로서는, 10∼400nm가 바람직하고, 200∼380nm가 보다 바람직하다. 조사량은 적산광 365nm 환산으로 300∼2000mJ/cm2가 바람직하다. 조사량이 상기 바람직한 범위 내에 있으면, 그렇지 않은 경우에 비하여, 산소 흡수성 다층체를 활성화할 수 있음과 더불어, 필름의 착색이나 변형을 보다 억제할 수 있다.
실시예
이하에 실시예와 비교예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이에 의해서 한정되는 것은 아니다.
(촉매 마스터배치)
옥틸산코발트 용액(옥틸산코발트:용매=1:1(질량비), Co 함유량: 8질량%)과 합성 규산칼슘 분말(평균 입자경 2μm)을 질량비 2:1로 혼합하여, 분말상물을 얻었다. 해당 분말상물과 직쇄상 단쇄 분기 폴리에틸렌(이하, 「LLDPE」라고 표기한다)을, 질량비 20:80으로 2축 혼련 압출기를 이용하여 160℃에서 용융 혼련하는 것에 의해, 촉매 마스터배치(Co 함유량 1질량%)를 제작했다.
(취기(臭氣) 흡수층 마스터배치)
LLDPE와 실리카 겔(비표면적 300m2/g, 평균 입자경 4μm)을, 질량비 85:15로 혼합하고, 2축 혼련 압출기를 이용해 170℃에서 용융 혼련하여, 취기 흡수층 마스터배치를 제작했다.
(산소 흡수성 다층체)
취기 흡수층용 수지로서 LLDPE와 상기 취기 흡수층 마스터배치의 혼합 수지를 이용하고, 산소 흡수층용 수지로서 신디오택틱 1,2-폴리뷰타다이엔(이하, 「RB」라고 표기한다) 및 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 블록 공중합체(이하, 「SIS」라고 표기한다)와 상기 촉매 마스터배치의 혼합 수지를 이용하고, 격리층용 수지로서 LLDPE를 이용했다. 혼합비는 각 층 중의 성분 함유율이 하기가 되도록 했다.
취기 흡수층: 실리카 겔 5.0질량%
산소 흡수층: RB 60질량%, SIS 10질량%, Co 원자 0.3질량%
각 층을 구성하는 수지를, 취기 흡수층/산소 흡수층/격리층의 순서로, 각 층의 두께가 각각 20μm/20μm/10μm가 되도록 T 다이로부터 공압출하여 제막하고, 취기 흡수층측에 코로나 방전 처리를 행하여, 3층 필름을 얻었다. 다음으로, 제작한 3층 필름의 취기 흡수층측에 염화바이닐리덴 코팅 2축 연신 폴리프로필렌으로 이루어지는 산소 배리어층을, 드라이 라미네이션에 의해 접착하여, 산소 흡수성 다층체를 작성했다.
(산소 흡수 성능의 평가)
산소 흡수성 다층체를 100mm×100mm로 잘라내고, 실리카 증착 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, 「실리카 증착 PET」라고 표기한다)로 이루어지는 가스 배리어 백에 상기 다층체와 공기 240mL를 봉입하여 밀봉한 후에, 25℃, 60% RH에서 보존했다. 1일 보존 후에 백 내 산소 농도를 측정하여, 산소 흡수량을 산출했다. 또한, 1일 보존 후의 산소 흡수 성능이 0.05mL/cm2 이상인 것을 합격으로 했다.
(실시예 1)
상기 산소 흡수성 다층체에 선량 60kGy의 γ선을 조사한 후에, 200mm×160mm로 잘라냈다. 이 산소 흡수성 다층체 10장과, 철계 탈산소제(미쓰비시가스화학주식회사제, 에이지리스 ZH-100) 2개를, 실리카 증착 PET로 이루어지는 가스 배리어 백에 수납했다. 상기 가스 배리어 백 내의 공기를 탈기하고, 순도 99.5용량%의 이산화탄소를 봉입함으로써, 상기 가스 배리어 백 내의 기체를 치환했다. 또, 상기 치환 조작(탈기와 상기 이산화탄소의 봉입)을 2회 행했다. 그 후, 순도 99.5용량%의 이산화탄소를 400mL 봉입하고, 가스 배리어 백의 개구부를 시일하여 밀봉함으로써, 산소 흡수성 다층체의 곤포체를 제작했다.
해당 곤포체를 실온에서 24시간 보존 후에, 가스 배리어 백 내의 이산화탄소 농도를 가스 크로마토그래프로 측정한 결과, 91용량%였다. 또한, 해당 곤포체를 25℃ 또는 40℃에서 보관하고, 소정 기간 경과 후에 가스 배리어 백으로부터 산소 흡수성 다층체를 취출하여, 산소 흡수 성능의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
탈산소제(미쓰비시가스화학주식회사제, 에이지리스 ZH-100) 2개 대신에 비철계의 이산화탄소 발생형 탈산소제(미쓰비시가스화학주식회사제, 에이지리스 GE-100) 2개를 이용하고, 이산화탄소 대신에 공기를 400mL 봉입한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 산소 흡수성 다층체의 곤포체를 제작했다.
해당 곤포체를 실온에서 24시간 보존 후에, 가스 배리어 백 내의 이산화탄소 농도를 가스 크로마토그래프로 측정한 결과, 13용량%였다. 또한, 해당 곤포체를 25℃ 또는 40℃에서 보관하고, 소정 기간 경과 후에 가스 배리어 백으로부터 산소 흡수성 다층체를 취출하여, 산소 흡수 성능의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
이산화탄소 대신에 질소 가스를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서, 산소 흡수성 다층체의 곤포체를 제작했다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지로, 산소 흡수 성능의 평가를 행했다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 가스 배리어 백 내의 이산화탄소 농도를 측정한 결과, 0.5용량% 이하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
실시예 1∼2로부터, 이산화탄소를 공존시켜 보관시키면, 상온 25℃ 또는 40℃라는 비교적 고온 하에 보관하더라도, 산소 흡수 성능을 장기간 유지시킬 수 있다는 것이 분명해졌다.
본 발명의 산소 흡수성 다층체는, 산소 흡수성 용기의 전체 또는 일부에 사용할 수 있다. 본 발명의 산소 흡수성 다층체의 용도에 제한은 없고, 식품, 음료, 의약품, 의료품, 화장품, 금속 제품, 전자 제품 등의 보존 및 품질 유지의 분야에서 실용성이 높은 산소 흡수 성능을 발휘한다.
한편, 본 출원은 2013년 2월 5일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원(특원 2013-020545호)에 기초하는 우선권을 주장하고 있으며, 그 내용은 여기에 참조로서 원용한다.

Claims (14)

  1. (A) 열가소성 수지를 함유하는 격리층과, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 수지 조성물로 이루어지는 산소 흡수층의 적어도 2층을 구비하는 산소 흡수성 다층체와,
    (B) 이산화탄소 농도가 0.1∼100용량%인 기체가,
    가스 배리어성 용기 내에 밀봉되어 있는, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도가 1∼100용량%인, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 용기 내의 산소 농도가 0∼1용량%인, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탈산소제가 상기 가스 배리어성 용기 내에 밀봉되어 있는, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탈산소제가 이산화탄소 발생형 탈산소제인, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산소 흡수성 다층체가, γ선, 전자선 및 자외선으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 에너지선의 조사에 의해 산소 흡수를 개시하는 것을 특징으로 하는, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용이산화성 열가소성 수지가, 탄소-탄소 이중 결합, 알릴 탄소 및 페닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 열가소성 수지인, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 용기 내에 산소 인디케이터 및/또는 이산화탄소 인디케이터를 구비하는, 산소 흡수성 다층체의 곤포체.
  9. 열가소성 수지를 함유하는 격리층과, 용이산화성 열가소성 수지 및 전이 금속 촉매를 함유하는 산소 흡수성 수지 조성물로 이루어지는 산소 흡수층의 적어도 2층을 구비하는 산소 흡수성 다층체의 보존 방법으로서,
    상기 다층체를 가스 배리어성 용기 내에 밀봉하고, 상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도를 0.1∼100용량%로 하는, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도가 1∼100용량%인, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 용기 내의 산소 농도가 0∼1용량%인, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 용기 내에 탈산소제를 밀봉하고, 상기 가스 배리어성 용기 내의 이산화탄소 농도를 0.1∼100용량%로 하는, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 탈산소제가 이산화탄소 발생형 탈산소제인, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    보존 온도가 40℃ 이하인, 산소 흡수성 다층체의 보존 방법.
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