JPH06100042A - 酸素バリアー性積層体 - Google Patents

酸素バリアー性積層体

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JPH06100042A
JPH06100042A JP24461492A JP24461492A JPH06100042A JP H06100042 A JPH06100042 A JP H06100042A JP 24461492 A JP24461492 A JP 24461492A JP 24461492 A JP24461492 A JP 24461492A JP H06100042 A JPH06100042 A JP H06100042A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
resin layer
oxygen barrier
metallic oxide
absorbent
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JP24461492A
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English (en)
Inventor
Keiko Nakamura
圭子 中村
Norimasa Sekine
徳政 関根
Takeo Tomatsuri
丈夫 戸祭
Hiroshi Umeyama
浩 梅山
Naoki Masuda
直己 増田
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】安価で加工性が良く、高い酸素バリアー性を有
しかつ臭気を抑えた積層体を提供することにある。 【構成】少なくとも金属化合物を含有する熱可塑性樹脂
層と吸着剤を含有する熱可塑性樹脂層が積層されてなる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は包装用資材として供与さ
れる酸素バリアー性積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、包装用資材には、フィルム、シー
ト、ボトル、容器など種々の形状への加工が容易であ
り、かつ軽量であって輸送コストが安価となる、高分子
材料を主体としたものが使用されている。
【0003】特に食品などの酸化により変質劣化しやす
い内容物が被包装材料となる場合には、高い酸素バリア
ー性が要求される。この様な要望に対しては、従来エチ
レン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(以下、EVOHと
する)やポリ塩化ビニリデンなどの高分子材料やフィル
ム上にアルミニウムや珪素酸化物を蒸着したものが使用
に供せられていた。
【0004】しかしながら前記の酸素バリアー性を有す
る高分子材料は高価であるため、コスト上実用化が制限
されていた。また、EVOHにおいては吸湿によって酸
素バリアー性が低下してしまうという欠点があった。
【0005】一方、アルミニウムや珪素酸化物等の蒸着
を行うには真空装置を使用するため加工性が悪いという
欠点があった。さらにこれらの蒸着薄膜の場合にはピン
ホールやクラックの発生により酸素バリアー性が不安定
になるという欠点があった。
【0006】本発明者等は既に、500ppm以下のラ
ジカル抑制剤を含有する熱可塑性樹脂及び金属化合物か
らなる組成物を提供することにより、熱可塑性樹脂の酸
素バリアー性を改良し、優れたガスバリアー性組成物が
得られることを見いだし特許出願した。(特願平3−5
0581号)
【0007】しかしながら、これらの組成物は酸素バリ
アー性には優れているが、加工後、徐々に熱可塑性樹脂
の酸化に伴い、臭気が発生する問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところ
は、安価で加工性が良く、高い酸素バリアー性を有しか
つ臭気を抑えた積層体を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、少なくとも金属化合物を含有する熱可塑性樹
脂層と吸着剤を含有する熱可塑性樹脂層が積層されてな
ることを特徴とする酸素バリアー性積層体を提供するも
のである。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
酸素バリアー性積層体を包装体として使用する際は、そ
の内面側に吸着剤を含有する熱可塑性樹脂層、外面側に
金属化合物を含有する熱可塑性樹脂層が位置するように
する。
【0011】本発明における熱可塑性樹脂層に係る熱可
塑性樹脂としては、ポリオレフィンが好ましく、例えば
高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどの単独重合体
やエチレン、プロピレン、ブテン、メチルペンテンなど
のオレフィンから選ばれる二つ以上のモノマーの共重合
体が挙げられる。また、他の熱可塑性樹脂としては、ポ
リ塩化ビニル、ナイロン、EVOH、ポリエステルなど
も用いることができる。
【0012】前記熱可塑性樹脂に添加する金属化合物と
しては、ステアリン酸やナフテン酸、リノール酸、ジメ
チルジチオカルバミン酸などと、Co、Ni、Fe、A
l、Mg、Mn、Cu、V、Crなどの金属イオンとの
有機酸塩が用いられ、特にポルフィリン、フタロシアニ
ン、キノリンなどを配位子とした有機金属錯塩も好まし
く用いられる。また塩化鉄や塩化アルミニウムやコバル
トブルーなどの無機塩なども用いることができる。ま
た、これらの金属化合物は単独あるいは2種類以上の混
合物として使用することができる。
【0013】これらの金属化合物は熱可塑性樹脂に対
し、金属の原子濃度で10〜1000ppm含有すれば
よく、より好ましくは50〜500ppmである。
【0014】本発明に係る熱可塑性樹脂、特にポリオレ
フィンは一般に酸化を受けやすく、通常ラジカル抑制剤
とともに使用されている。しかし、本発明における金属
化合物を含有する熱可塑性樹脂中にはラジカル抑制剤が
添加されてないか、500ppm以下であればよい。こ
の程度の添加量であれば、ラジカル抑制剤は、ポリオレ
フィンの酸化進行をすべて妨げることはできず、酸素の
取り込みが行われるので、本発明を妨げるものではな
い。逆にラジカル抑制剤の添加量を調整することで酸素
バリアー性の能力を制御することもできる。
【0015】本発明に用いられる吸着剤とは、主に物理
吸着能を有し、臭気成分を多孔質物質の表面へ吸着させ
て除去するものである。このような吸着剤としては、天
然ゼオライト、合成ゼオライト、シリカゲル、活性炭、
活性白土、活性酸化アルミニウム、ケイ酸マグネシウム
等が挙げられる。また、合成ハイドロタルサイト系吸着
剤も用いることができる。
【0016】樹脂中への吸着剤の分散性の点から、吸着
剤の粒径は100μm以下が望ましく、特に50μm以
下が望ましい。また、吸着剤が高濃度添加されると成形
が困難となるため、樹脂に対し、10重量%以下の添加
量であることが望ましい。また、吸着剤のマスターバッ
チをあらかじめ成形した後、樹脂に添加する方法も、さ
らに吸着剤の分散性を向上させるために好ましく行われ
る。
【0017】本発明による酸素バリアー性積層体は、熱
による種々の成形方法を用いてフィルム、シート、容
器、その他の包装材料等に成形することができる。金属
化合物を含有する熱可塑性樹脂層及び吸着剤を含有する
熱可塑性樹脂層は、共押出成形により成形されることが
好ましいが、接着剤により接着しても構わない。
【0018】本発明に係る金属化合物を含有する熱可塑
性樹脂層の厚みは金属化合物の含有量と合わせて調整す
れば良く、特に限定されるものではないが、10〜10
00μmの厚さとするのが良い。吸着剤を含有する層の
厚みは、金属化合物を含有する熱可塑性樹脂層の5分の
1以上の厚みが好ましい。
【0019】本発明においては、前記成形により得られ
る積層体は2層であってもよいが、種々の層との積層体
として用いることができる。例えば、積層体の金属化合
物を含有する熱可塑性樹脂層の外側に、吸着剤を含有す
る熱可塑性樹脂層または何も含有しない熱可塑性樹脂層
を積層することも好ましく行われる。また、積層体の吸
着剤を含有する熱可塑性樹脂層の内側に、何も含有しな
い熱可塑性樹脂層を積層し、内容物への影響をさらに小
さくすることも好ましく行われる。
【0020】包装体とする場合には、積層体の金属化合
物を含有する熱可塑性樹脂層の外側に、接着剤により酸
素バリヤー性材料層と基材とをこの順に順次積層するこ
とも好ましく行われる。
【0021】前記積層体は、周知の加工方法によって製
造することができる。たとえば、溶融押出成形法によっ
て、吸着剤を含有する熱可塑性樹脂と金属化合物を含有
する熱可塑性樹脂とを積層フィルムとして加工し、一方
ポリ塩化ビニリデンコートされたフィルムとを接着剤に
より貼り合わせることによって構成することができる。
【0022】前記包装体とするときの基材としては、ポ
リプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどの各種フィ
ルムを用いることができる。
【0023】前記包装体とするときの酸素バリアー性材
料層に係る酸素バリアー性材料としては、ポリ塩化ビニ
リデンやEVOHを用いることができる。前者について
は例えば基材上にコーティングされたものでもよい。ま
た、他の材料としてアルミニウムや珪素酸化物などがフ
ィルム状の基材に蒸着されたものを用いることができ
る。
【0024】前記酸素バリアー性材料と吸着剤を含有す
る熱可塑性樹脂と金属化合物を含有する熱可塑性樹脂と
の積層フィルムの接着には、接着剤を用いる。接着剤と
しては、2種類のフィルムを十分な強度にて貼りあわせ
ることができればよく、例えばウレタン系のドライラミ
ネート接着剤などが挙げられる。
【0025】
【作用】前記金属化合物を含有する熱可塑性樹脂層にお
いては、いわゆる溶解、拡散による酸素の透過を物理的
に抑制する働きと、熱可塑性樹脂が金属化合物の触媒作
用により酸化されて層内に酸素をトラップする働きとに
より酸素バリアー性が発現される。特に後者の働きは、
密閉された包装体内部に残留した酸素が壁体内部に溶解
した際にこれをトラップする作用を示している。
【0026】本発明に係る熱可塑性樹脂として、ポリオ
レフィンは酸化触媒の存在下で加工時または保存中に光
や熱によってラジカルを形成しやすく、これによりポリ
マーラジカルが生成する。これが樹脂中に溶解した酸素
と反応して、パーオキシラジカルとなる。さらに、この
パーオキシラジカルは、ポリオレフィンの水素を引き抜
き、ハイドロパーオキサイドとポリマーラジカルを形成
する。このハイドロパーオキサイドは、アルコキシラジ
カルとハイドロキシラジカルに分解され、さらにポリオ
レフィンと反応して、ラジカルを生成すると考えられ
る。
【0027】本発明における吸着剤を含有する熱可塑性
樹脂層は、金属化合物を含有する熱可塑性樹脂層の酸化
に伴う臭気を吸着し、低減せしめるものである。また、
金属化合物を含有する熱可塑性樹脂中の金属化合物や、
使用中に生ずる前記熱可塑性樹脂の酸化物の内容物への
溶出を防止するとともに、包装体として加工する際のヒ
ートシール強度を向上させる働きを持つ。
【0028】
【実施例】以下、実施例に基づき具体的に説明を行う
が、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【0029】<実施例1>金属化合物を含有する熱可塑
性樹脂層としてステアリン酸コバルト(II)をコバルト
原子の濃度で200ppm添加したラジカル抑制剤を含
まないプロピレンと、吸着剤を含有する熱可塑性樹脂層
としてシリカゲルを樹脂に対して2重量%添加した前記
ポリプロピレンとを、210℃にて共押出成形し、それ
ぞれ500μm、300μmの層厚のシート試料1を得
た。
【0030】前記シート試料1の作成において、前記シ
リカゲルを含まない以外は同様にして、比較シート試料
1を作成した。また、前記シート試料1の作成におい
て、前記シリカゲル及び前記ステアリン酸コバルトを含
まない以外は同様にして、比較シート試料2を作成し
た。
【0031】得られたシート試料1、比較シート試料
1、2のそれぞれを押出成形後、25℃に放置して、成
形直後から経時的に酸素透過率を測定した。測定はOx
ーTRAN100(モダンコントロール社製)で25℃
にて行った。結果を表1に示す。試料1と比較試料1で
は高い酸素バリアー性が確認された。
【0032】
【表1】
【0033】試料1及び比較試料1のサンプルを成形直
後30cm2 の円形に切り、酸素透過率測定用サンプル
同様25℃で保存し、経時的にガスクロマトグラフ(島
津製作所(株)製:「GC−14A」)で臭気の測定を
行った。
【0034】ただし、臭気を凝集させるため、測定の2
4時間前からサンプルを480mlバイアルびんの口に
挟み込んで密栓し、55℃でエージングをし、吸着剤添
加層側から出る臭気を測定した。
【0035】表2に試料1のガス臭気成分除去率を示
す。ガス臭気成分除去率は試料1で検出されるガス臭気
成分の全量をXとし、比較試料1のガス臭気成分の全量
をYとして、ガス臭気成分除去率=(YーX)/Y×1
00により計算したものである。
【0036】
【表2】
【0037】表2から明らかなように、試料1は、比較
試料1に比べ臭気が少なく、酸素バリアー性を有しかつ
臭気が抑えられた積層体である。
【0038】<実施例2>外側から、何も添加しないラ
ジカル抑制剤を含まないポリプロピレンと、金属化合物
を含有する熱可塑性樹脂層としてステアリン酸コバルト
(II)をコバルト原子の濃度で200ppm添加した前
記ポリプロピレンと、吸着剤を含有する熱可塑性樹脂層
としてシリカゲルを樹脂に対して2重量%添加した前記
ポリプロピレンとを、押出温度210℃にて共押出成形
し、それぞれ、10μm、25μm、10μmの層厚の
積層フィルムを作成した。
【0039】厚さ25μmの無延伸ポリプロピレンフィ
ルムと酸素バリアー材料層としてKコートされた基材と
して12μmの延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムのKコート面をウレタン系接着剤にてドライラミネー
トした。
【0040】前記ドライラミネートフィルムと積層フィ
ルムを熱ラミネートして総厚82μmのフィルム試料2
を得た。
【0041】前記フィルム試料2の作成において、前記
シリカゲルを活性炭にした以外は同様にしてフィルム試
料3を得た。また、前記フィルム試料1の作成において
前記シリカゲルを含まない以外は同様にして比較フィル
ム試料3を得た。前記フィルム試料1の作成において前
記シリカゲル及び前記ステアリン酸コバルトを含まない
以外は同様にして比較フィルム試料4を得た。
【0042】得られたフィルム試料2、3、比較フィル
ム試料3、4の酸素透過率を実施例1と同様に評価した
結果を表3に示す。試料2、3及び、比較試料3では、
高い酸素バリアー性が確認された。
【0043】
【表3】
【0044】作製した試料2、3、比較試料3、4を、
延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが外面になる
ようにして、ヒートシールにより4方パウチとして製袋
した。このパウチ中に空気400ccを充填し、25℃
で保存し、酸素濃度を経時的に測定した。結果を表4に
示す。
【0045】
【表4】
【0046】試料2、3及び比較試料1では、パウチ内
残留酸素濃度が低下することが確認された。
【0047】前記サンプルパウチを25℃保存し、パウ
チ内のガスを経時的にガスクロマトグラフ(島津製作所
(株)製:「GC−14A」)にて臭気の測定を行っ
た。
【0048】試料1及び2の比較試料1に対する臭気除
去率を、実施例1と同様に求めた結果を表5に示す。
【0049】
【表5】
【0050】表5から明らかなように、試料2及び3
は、比較試料3に比べ臭気が少なく、酸素バリアー性を
有しかつ臭気が抑えられた積層体である。
【0051】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、安価な熱可塑性樹脂により臭気の少ない、高い酸素
バリアー性を有する積層体を提供することができる。こ
れにより包装体内部の食品等が変質劣化することなく、
長期保存が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅山 浩 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 増田 直己 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも金属化合物を含有する熱可塑性
    樹脂層と吸着剤を含有する熱可塑性樹脂層が積層されて
    なることを特徴とする酸素バリアー性積層体。
JP24461492A 1992-09-14 1992-09-14 酸素バリアー性積層体 Pending JPH06100042A (ja)

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