JP4433111B2 - Method for producing stretched deoxygenated multilayer body - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱酸素機能を有する脱酸素多層体の製造方法に関する。脱酸素多層体は、食品、医薬品や金属製品などの、酸素の影響を受けて変質し易い各種製品の酸化を防止する作用を持つ脱酸素体または脱酸素性容器に利用される。
【0002】
【従来の技術】
食品や医薬品、金属製品に代表される、酸素の影響を受けて変質し易い各種製品の酸化を防止する目的で、酸素除去を行う脱酸素剤が従来より使用されている。この脱酸素剤として初期に開発され現在も多く使用されている形態は、粒状または粉状の脱酸素成分を小袋に詰めたものである。これに対して、より取扱いが容易で適用範囲が広く、誤食などの問題のない安全な脱酸素体として、フィルムまたはシート状のものが考えられている。
【0003】
フィルムまたはシートの形状の脱酸素体を得るためには、熱可塑性樹脂をマトリックス成分に利用して粒状または粉状の脱酸素成分と複合化し、脱酸素成分を固定する方法が知られている。この複合物の単層フィルムまたはシートは、脱酸素成分と内容物との接触、特に液体との接触を防ぐために、他の遮蔽層または遮蔽用の包装体でこの単層の脱酸素層を覆うことが知られている。しかし、このような遮蔽層等で覆われた層構成の脱酸素フィルムまたはシートは、脱酸素成分の溶出の問題はないが、脱酸素性能が著しく低いという問題があった。
【0004】
それに対して、特開平9−234811号公報及び特開平10−264279号公報に示されているように、脱酸素層を延伸により多孔化して酸素透過速度を大きくし、その上面を遮蔽層で保護する多層構成とすることにより、脱酸素速度の向上した、脱酸素成分の溶出のない脱酸素フィルムまたはシートを作製することができる。この多層構成を作製する方法は、共押出や押出ラミネートなど一般的な多層フィルム及びシート作製時に用いられる方法が適用できるが、共押出により多層構成を一度に形成し、その後工程として延伸を行う方法が知られている。
【0005】
【解決しようとする課題】
しかし、本発明者らが詳細に検討したところ、このような共押出により多層フィルムまたはシートを作製する際に、延伸工程でフィルムまたはシートが十分な倍率まで延伸されないうちにしばしば破断が起こるという問題に遭遇した。
【0006】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、延伸条件について種々検討を加えた結果、共押出時の冷却ロールの圧力を一定以下の圧力とし、厚みのバラツキが一定の範囲内であれば、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成した。すなわち、本発明の脱酸素フィルムまたはシートの製造方法は、脱酸素組成物を含む樹脂層の少なくとも一方の側に酸素透過性樹脂層を配し、脱酸素層の他方の側に片面吸収の場合はバリア層を、両面吸収の場合はもう一方の面と同じ酸素透過性樹脂層を配してなる脱酸素多層体において、少なくとも脱酸素層と酸素透過性樹脂層の2層を共押出により積層した後、延伸により脱酸素層を連続多孔化する製造方法において、共押出時の冷却ロールのニップ線圧力を200N/cm以下とする。
【0007】
なお、本発明でいうニップ線圧力とは、ニップロール全幅にかかる荷重をニップロール幅で除した値である。操作における空気圧力、用いられるシリンダー径及びニップロールの幅から、次式により計算することができる。
ニップ線圧力(N/cm)=空気圧力(N/cm2)×シリンダー断面積(cm2)÷ニップロール幅(cm)
これを、面積圧力に換算することは、接触面積の正確な測定により可能となる。
また、共押出による積層後の積層体厚みの分布は、厚み平均値から±20%以内に90%以上が入ることが好ましい。
【0008】
脱酸素層に用いる脱酸素組成物としては、公知の脱酸素剤又は脱酸素剤組成物が使用でき、中でも鉄粉、アルミニウム粉、ケイ素粉などの金属粉、第一鉄塩などの無機塩類、アスコルビン酸とその塩類、カテコール、没食子酸、グリセリンなどのアルコールまたはフェノール類など、さらにはブタジエンなどの不飽和炭化水素類およびトール油、大豆油などの不飽和脂肪酸などを主剤とする脱酸素剤組成物が好ましい。これらの脱酸素成分が固体状であれば、脱酸素層の延伸により多孔化を行う際に孔の形成の起点となる多孔化剤として使用でき、液状の場合は適当な顆粒状物質に担持させることにより多孔化剤として使用できる。脱酸素剤の粒径としては、最大粒径が後述の脱酸素層の厚さ未満程度であれば特に粒径分布に制限はないが、酸化速度の点、および他の層を傷つけない(層表面に露出しない)点ではより細かいものが望ましく、最大粒径として200[μm]以下、より好ましくは100[μm]以下のものが好ましい。脱酸素組成物の脱酸素層に占める量は、10〜60wt%であることが好ましく、30〜55wt%がより好ましい。
【0009】
また、脱酸素成分以外の多孔化を補助する多孔化補助剤を脱酸素層に加えても良い。多孔化補助剤としては、水に不溶又は難溶の無機フィラーであれば特に制限はない。特に、好ましくはモース硬度3以上、より好ましくは硬度5〜13の無機フィラーを用いるのが、多孔化の効率が高いので好ましい。このような例としては、シリカ、アルミナ、珪藻土、チタニア、硫酸バリウムなどがあり、硬度、取り扱い、価格の点から粉砕シリカ、α−アルミナを用いるのが最も好ましい。
【0010】
脱酸素層に使用される熱可塑性樹脂の具体的な例としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテンなどのオレフィン類の単独重合体および共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体とその水素添加物、各種シリコン樹脂などがあり、さらにこれらの変成物、グラフト体、混合物などであってもよい。そして、この脱酸素層の厚さは、脱酸素剤の配合量や樹脂の酸素透過係数とにより決定される。一般的には厚さ5〜50[μm]程度が好ましい。
【0011】
本発明において酸素を脱酸素層に送る酸素透過性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、酸素透過係数が1×10-13[cm3・cm/cm2・sec・Pa]以上、好ましくは、1×10-12[cm3・cm/cm2・sec・Pa]以上の熱可塑性樹脂を選択する。この酸素透過性樹脂層の厚さの最大値は、酸素透過率で表される脱酸素対象物の要求性能と樹脂の酸素透過係数とにより決定される。ただし、ピンホールなどが発生しないように安定して製造可能で、かつ、通常の使用において内容物との接触などでもピンホールや破れが生じないことが確実であれば、最大値よりもできるだけ薄いことが望ましく、一般的には厚さ5〜50[μm]程度が好ましい。
【0012】
酸素透過性樹脂層を構成する樹脂は、単独のモノマー種から重合された高分子のみでなく、各種の共重合体、樹脂の混合体でもよい。非極性または低極性の高分子が好ましい。さらには、酸素透過性樹脂層全体での酸素透過率が前記の範囲を満たしていれば、この酸素透過性樹脂層そのものを複数の層で構成してもよい。また、酸素透過性樹脂層には、隣接する層のマトリックス成分となる樹脂と同じ樹脂を用いることが好ましく、異なる樹脂を用いる場合には、両者の熱融着が可能な程度に相溶性を持っている熱可塑性樹脂が好ましい。もちろん、酸素透過性樹脂層に隠蔽や着色あるいは、包装体として使用する場合にはヒートシール性の向上など種々の目的で無機物あるいは有機物を添加してもよい。
【0013】
例えば、酸素透過性樹脂層を複数層とし、脱酸素層側の酸素透過性樹脂層には、脱酸素成分の隠蔽を目的として顔料又は無機フィラーを配合して隠蔽層としても良い。隠蔽層には、隠蔽剤と共に多孔化補助剤を加えることで、延伸時に多孔化し、酸素透過を良くすることができる。多孔化補助剤は脱酸素層と同様に考えることができるが、この場合には、隠蔽層が酸素透過性樹脂層と脱酸素層との間に来るため、フィラーの粒径は酸素透過性樹脂層を突き抜けないようにできるだけ小さくすることが好ましい。
【0014】
酸素透過性樹脂層及び隠蔽層に用いる樹脂としては、脱酸素剤層の樹脂として前述した熱可塑性樹脂が使用できる。好ましくは、酸素透過性樹脂層と同種の樹脂である。
【0015】
脱酸素層の片側には、低酸素透過性のバリア層を積層することができる。バリア層を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ナイロン6、ナイロン66、ナイロンMXD6などのポリアミド類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素含有樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの低酸素透過性の樹脂、それらの積層樹脂;アルミニウムなどの金属箔または金属蒸着樹脂;ケイ素酸化物などの無機化合物蒸着樹脂などの通常知られたものがある。バリア層と脱酸素層を積層する際には、脱酸素層を構成する熱可塑性樹脂と相溶性のある熱可塑性樹脂、好ましくは、脱酸素層を構成する熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂からなる緩衝層を介して行う。
【0016】
脱酸素層を酸素透過性樹脂層と接着または融着する場合には、必要に応じて、層間に接着力を強化する緩衝層または融着層などを追加することができる。この場合、脱酸素層のマトリックス成分に用いる樹脂と同じ樹脂またはその樹脂に相溶性のある樹脂を使用することが好ましい。たとえば、脱酸素層のマトリックス成分に用いる樹脂と同じ樹脂またはその樹脂に相溶性のある樹脂からなる緩衝層を予め脱酸素層の外側に積層しておき、それを含めて延伸後、他の層を接着または融着することができる。
【0017】
各層を構成する材料としては、脱酸素多層体の高い脱酸素速度と脱酸素成分の溶出の防止とが維持でき、さらに新たな溶出などの問題がなければ、前述の材料以外に種々の物質を加えることが可能である。この添加物としては、例えば、着色または隠蔽のための顔料や染料、酸化防止や分解防止などのための安定化成分、帯電防止成分、吸湿成分、脱臭成分、可塑化成分、難燃化成分などが挙げられる。また、同様に脱酸素フィルムおよびシートとしての性能に悪影響を与えない限り、印刷層や易開封層、易剥離層など種々の層を追加することが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明を構成する延伸前の各層の積層においては、Tダイ共押出法を用いるが、この方法については特に制限はなく、個別の押出機から供給される各層を構成する樹脂が、Tダイ吐出口より所定の厚さと幅で積層されて吐出されれば良い。但し、この際にTダイの吐出口厚みはできるだけ均一であることが好ましく、このTダイの吐出口の開き具合を調節することで、脱酸素多層体の厚みを均一化させることが重要である。冷却ロールでニップ後、この厚みのバラツキがどの位置においても所定厚みの±20%以内になっていることが必要である。
【0019】
この際、冷却ロールのニップ圧を上げることにより厚みを適性範囲とすることもできるが、これを行うと、吐出された時点で周囲より厚いあるいは薄い部分で分子配向が大きくなり、その部分だけ延伸性が低下し、十分な延伸倍率が得られないことになる。そのため、冷却ロールのニップ圧をできるだけ低くして厚みを均一にすることが必要である。具体的には、冷却ロールのニップ線圧力を200N/cm以下、好ましくは120N/cm以下とする。冷却ロールのニップ線圧力の下限は、10N/cm以上、好ましくは20N/cm以上とする。なお、押出フィルムまたはシートを引き取る装置については、特に制限はなく、一般的な製造装置として使用されているものであればよい。
【0020】
延伸においては、通常知られているように、1軸延伸、2軸同時延伸、2軸逐次延伸のいずれの手法を用いてもよい。このとき、脱酸素層と難水溶性の無機フィラーを含む層が高い酸素透過性を与えるように連続多孔化し、同時に酸素透過性樹脂層が破断せずに薄膜化される必要性から、延伸温度は酸素透過性樹脂層の樹脂の溶融温度付近以下、延伸倍率は2〜20倍、とするのが好ましい。
【0021】
低酸素透過性のバリア層を後から加える場合には、脱酸素層及び酸素透過層を予め積層・延伸しておいてから、同層を熱ラミネート、ドライラミネート、押し出しコーティングなどの通常の方法により接着または融着して、最終的な多層構造とすることができる。低酸素透過性の樹脂をバリア層として積層する場合は、予め脱酸素層の酸素透過層を積層しない側に積層しておいてから延伸することもできる。この場合、溶融状態にある、脱酸素層を構成する熱可塑性樹脂と相溶性のある熱可塑性樹脂、好ましくは、脱酸素層を構成する熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂を介してバリア層と脱酸素層を接合することができる。
【0022】
本発明の製造方法における脱酸素多層体は、片面が低酸素透過性のバリア層の場合、他の片面が酸素を吸収することができる脱酸素包装材料として、その特性に応じ、例えば、包装袋や包装容器の一部や全部に種々の形で使用される。例えば、片側の面より順にヒートシール可能な酸素透過性樹脂、脱酸素組成物が配合された連続多孔質脱酸素層、酸素透過を防ぐバリア層で構成される片面吸収型脱酸素フィルムまたはシートとして使用される。また、片側の面より順に酸素透過性樹脂層、脱酸素組成物が配合された連続多孔質脱酸素層、酸素透過性樹脂層で構成される両面吸収型脱酸素フィルムまたはシートとして使用される。
また、包装される内容物は固体だけでなく、液体、または固体と液体の混合物も可能である。両面とも酸素透過性である場合には、小袋形状の脱酸素剤と同様に使用することができる。
【0023】
【実施例】
以下、実施例と比較例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【0024】
実施例1
最大粒径約50μmの鉄粉100重量部に対して塩化カルシウム2重量部を含む水溶液を噴霧し加熱乾燥させてコーティングした脱酸素組成物、難水溶性の無機フィラーとして粉砕シリカ((株)龍森製、CRYSTALITE VX-S2、平均粒径5μm、最大粒径20μm)、及び、ポリプロピレン(三菱化学(株)、FW3E、メルトフローレート7.0g/10min)をドライブレンド後、30mm径2軸押し出し機にて混練、ストランドダイより押し出し、冷却、ペレタイザーで切断して、脱酸素樹脂のペレットを得た。該脱酸素樹脂の組成は、脱酸素組成物50wt%、粉砕シリカ10wt%、ポリプロピレン40wt%である。
【0025】
難水溶性の無機フィラーとして粉砕シリカ((株)龍森製、CRYSTALITE VX-S2、平均粒径5μm、最大粒径20μm)、隠蔽剤として酸化チタン(堺化学工業(株)製、SR-1、一次粒径0.25μm)及び、ポリプロピレン(三菱化学(株)製、FW3E、メルトフローレート7.0g/10min)をドライブレンド後、30mm径2軸押し出し機にて混練、ストランドダイより押し出し、冷却、ペレタイザーで切断して、白色樹脂のペレットを得た。該白色樹脂の組成は、粉砕シリカ50wt%、酸化チタン10wt%、ポリプロピレン40wt%である。
【0026】
酸素透過性樹脂層としてポリプロピレン(FW3E)とエチレン−水添ブタジエン共重合体(ジェイ・エス・アール(株)製、DYNARON 6200P)の重量比1:1混合物、隠蔽層として前記白色樹脂、脱酸素層として前記脱酸素樹脂及び緩衝層としてポリプロピレン(三菱化学(株)製、FW3E)の計4層を、Tダイ幅500mmの共押出機によりこの順に配列されるように積層した。ニップ圧は100N/cmで、総厚みは500±50μmであった。共押出による積層後の積層体厚みの分布を測定したところ、厚みの平均値から±20%以内に95%が入っていた。
【0027】
この積層体を一軸延伸機にて6倍に延伸したところ、破断することなく延伸できた。この6倍延伸した積層体の緩衝層にバリア層としてアルミ箔をウレタン系接着剤(武田薬品工業(株)製A−515、硬化剤A−50との重量比10:1混合物)を用いてドライラミネートにより接着し、脱酸素多層フィルムを得た。得られた脱酸素多層フィルムの構成は、酸素透過性樹脂層20μm/隠蔽層40μm/脱酸素層50μm/緩衝層10μm/バリア層20μmであった。
【0028】
ポリエチレンテレフタレート/エチレン−ビニルアルコール共重合体/ポリプロピレンからなるカップに炊飯米を充填し、得られた脱酸素多層フィルムをトップシールフィルムとしてヒートシールし、包装容器を作成した。25℃における酸素濃度の経時変化をガスクロマトグラフ((株)島津製作所、GC-14B)で追跡し、脱酸素速度を酸素濃度0.1vol%に達するまでの時間(脱酸素時間)で求めた。脱酸素時間は20時間であった。炊飯米の風味は2週間後も良好に保存されていた。
【0029】
実施例2
最大粒径約50μmの鉄粉100重量部に対して塩化カルシウム2重量部を含む水溶液を噴霧し加熱乾燥させてコーティングした脱酸素組成物、及び、直鎖状低密度ポリエチレン(三井化学(株)製、SP2040、メルトフローレート4.0g/10min)をドライブレンド後、30mm径2軸押出機にて混練、ストランドダイより押し出し、冷却、ペレタイザーで切断して、脱酸素性樹脂組成物のペレットを得た。該脱酸素性樹脂組成物の組成は、脱酸素組成物50wt%、直鎖状低密度ポリエチレン50wt%である。
【0030】
ヒートシール層として脱酸素層と同じ直鎖状低密度ポリエチレンを用い、ポリメチルペンテン樹脂(三井化学(株)製、DX845)、及び隠蔽用に酸化チタン(SR-1)を、重量比で70:20:10となるように混合し、脱酸素層と同様にしてペレットを作製した。このペレットと、脱酸素のペレットを用いて実施例1と同様にして共押出により積層し、2層からなる積層体を得た。冷却ロールのニップ圧は75N/cmで、総厚み200±30μmであった。共押出による積層後の積層体厚みの分布を測定したところ、厚みの平均値から±20%以内に95%が入っていた。
【0031】
この積層体を一軸延伸機にて5倍に延伸したところ、破断することなく延伸できた。この5倍延伸フィルムの緩衝層にバリア層としてアルミ箔をウレタン系接着剤(武田薬品工業(株)製A−515、硬化剤A−50との重量比10:1混合物)を用いてドライラミネートにより接着し、脱酸素多層フィルムを得た。得られた脱酸素多層フィルムの構成は、酸素透過性樹脂層30μm/脱酸素層50μm/バリア層20μmであった。
【0032】
脱酸素多層フィルムを両面に配した袋に、脱酸素フィルムの面積1cm2に対して空気量1ccの割合となるように所定量の空気及び食パンを入れて、ヒートシールした。25℃に保存して実施例1と同様にして酸素濃度を測定したところ、脱酸素時間は18時間であった。食パンの風味は2週間後も良好に保存されていた。
【0033】
実施例3
実施例2と同様の脱酸素層、酸素透過性層用ペレットを作製し、酸素透過性層、脱酸素層、酸素透過性層の順に積層し、3層からなる脱酸素多層体を得た。冷却ロールのニップ圧は150N/cm、総厚み250±30μmであった。共押出による積層後の積層体厚みの分布を測定したところ、厚みの平均値から±20%以内に95%が入っていた。実施例1と同様にして5倍に延伸したところ、破断することなく延伸でき、脱酸素多層体を得た。
得られた脱酸素多層フィルムを片面に、ポリエチレンテレフタレート/エチレン−ビニルアルコール共重合体/ポリエチレンからなるガスバリア性透明フィルムを片面に配した10cm×15cmの袋に、煮豆50g及び空気150ccを入れて、ヒートシールした。脱酸素時間は20時間であった。煮豆の風味は2週間後も良好に保存されていた。
【0034】
比較例1
脱酸素多層体の構成は実施例1と同じとして、共押出時のニップ圧を250N/cmとして、総厚み500±30μmとした。実施例1と同様に延伸すると、延伸倍率4倍で破断した。
【0035】
比較例2
脱酸素多層体の構成は実施例2と同じとして、共押出時のニップ圧を250N/cmとして、総厚み200±20μmとした。実施例1と同様に延伸すると、延伸倍率3倍で破断した。
【0036】
【発明の効果】
本発明の脱酸素多層体の製造方法は、脱酸素組成物を含む積層体を高延伸倍率に延伸することを可能にし、これにより脱酸素層を多孔化して酸素透過速度を大きくし、脱酸素速度の向上した、脱酸素成分の溶出のない脱酸素多層体が工業的に製造される。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a deoxygenated multilayer body having a deoxygenating function. The deoxygenated multilayer body is used for a deoxygenated body or a deoxygenated container having an action of preventing oxidation of various products that are easily affected by the influence of oxygen, such as foods, pharmaceuticals, and metal products.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of preventing oxidation of various products that are easily affected by the influence of oxygen, such as foods, pharmaceuticals, and metal products, oxygen scavengers that remove oxygen have been used. The form that was initially developed as the oxygen scavenger and is still widely used is one in which a granular or powdered oxygen scavenging component is packed in a sachet. On the other hand, a film or sheet is considered as a safe oxygen absorber that is easier to handle, has a wide range of applications, and has no problems such as accidental eating.
[0003]
In order to obtain a deoxidized body in the form of a film or a sheet, a method is known in which a thermoplastic resin is used as a matrix component and is combined with a granular or powdered deoxygenated component to fix the deoxygenated component. The single layer film or sheet of the composite covers this single layer deoxygenation layer with another shielding layer or shielding package to prevent contact between the oxygen scavenging component and the contents, especially liquid. It is known. However, a deoxygenated film or sheet having a layer structure covered with such a shielding layer or the like has no problem of elution of deoxygenated components, but has a problem that deoxygenation performance is remarkably low.
[0004]
On the other hand, as shown in JP-A-9-234811 and JP-A-10-264279, the deoxygenated layer is made porous by stretching to increase the oxygen transmission rate, and the upper surface is protected by a shielding layer. By adopting a multilayer structure, a deoxygenated film or sheet having an improved deoxygenation rate and free of deoxygenated components can be produced. As a method for producing this multilayer structure, a general multilayer film and sheet production method such as coextrusion and extrusion lamination can be applied. However, a method of forming a multilayer structure at one time by coextrusion and then stretching as a subsequent process. It has been known.
[0005]
[Problems to be solved]
However, when the present inventors examined in detail, when producing a multilayer film or sheet by such coextrusion, the problem that breakage often occurs before the film or sheet is stretched to a sufficient magnification in the stretching process. I encountered it.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various investigations on the stretching conditions, the inventors found that the pressure of the cooling roll at the time of co-extrusion is a certain pressure or less, and that the variation can be solved if the thickness variation is within a certain range, The present invention has been completed. That is, in the method for producing a deoxygenated film or sheet of the present invention, the oxygen-permeable resin layer is disposed on at least one side of the resin layer containing the deoxygenated composition, and single-sided absorption is performed on the other side of the deoxygenated layer. In the case of double-sided absorption, in a deoxygenated multilayer body in which the same oxygen-permeable resin layer is arranged as the other surface in the case of double-sided absorption, at least two layers of deoxygenation layer and oxygen-permeable resin layer are laminated by coextrusion After that, in the production method in which the deoxidized layer is continuously made porous by stretching, the nip line pressure of the cooling roll during coextrusion is set to 200 N / cm or less.
[0007]
The nip line pressure referred to in the present invention is a value obtained by dividing the load applied to the entire width of the nip roll by the nip roll width. From the air pressure in operation, the cylinder diameter used and the width of the nip roll, it can be calculated by the following formula.
Nip wire pressure (N / cm) = Air pressure (N / cm 2 ) x Cylinder cross-sectional area (cm 2 ) ÷ Nip roll width (cm)
This can be converted into area pressure by accurate measurement of the contact area.
Moreover, it is preferable that 90% or more of thickness distribution after lamination | stacking by coextrusion enter into less than +/- 20% from thickness average value.
[0008]
As the oxygen scavenging composition used for the oxygen scavenging layer, known oxygen scavengers or oxygen scavenger compositions can be used, among them, iron powder, aluminum powder, metal powder such as silicon powder, inorganic salts such as ferrous salt, Deoxygenating agent composition mainly composed of ascorbic acid and its salts, alcohols or phenols such as catechol, gallic acid, glycerin, etc., unsaturated hydrocarbons such as butadiene, and unsaturated fatty acids such as tall oil and soybean oil. Things are preferred. If these deoxygenation components are in solid form, they can be used as a porous agent that becomes the starting point of pore formation when making a porous structure by stretching the deoxidation layer. Can be used as a porous agent. The particle size of the oxygen scavenger is not particularly limited as long as the maximum particle size is less than the thickness of the oxygen scavenging layer described later, but the oxidation rate and other layers are not damaged (layers) Finer particles are desirable in that they are not exposed to the surface, and the maximum particle size is preferably 200 [μm] or less, more preferably 100 [μm] or less. The amount of the oxygen scavenging composition in the oxygen scavenging layer is preferably 10 to 60 wt%, more preferably 30 to 55 wt%.
[0009]
Moreover, you may add the porosification auxiliary | assistant which assists porosity other than a deoxidation component to a deoxidation layer. The porous auxiliary agent is not particularly limited as long as it is an inorganic filler that is insoluble or hardly soluble in water. In particular, it is preferable to use an inorganic filler having a Mohs hardness of 3 or more, more preferably a hardness of 5 to 13 because the efficiency of the porous formation is high. Examples thereof include silica, alumina, diatomaceous earth, titania, barium sulfate and the like, and it is most preferable to use pulverized silica and α-alumina from the viewpoints of hardness, handling, and cost.
[0010]
Specific examples of the thermoplastic resin used in the oxygen scavenging layer include homopolymers and copolymers of olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and 4-methyl-1-pentene, and ethylene-vinyl acetate. There are copolymers, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymers and their hydrogenated products, various silicon resins, and the like, and these modified products, grafts, and mixtures may also be used. The thickness of the oxygen scavenging layer is determined by the amount of oxygen scavenger and the oxygen permeability coefficient of the resin. Generally, a thickness of about 5 to 50 [μm] is preferable.
[0011]
In the present invention, the thermoplastic resin constituting the oxygen-permeable resin layer for sending oxygen to the deoxidized layer has an oxygen permeability coefficient of 1 × 10 −13 [cm 3 · cm / cm 2 · sec · Pa] or more, preferably A thermoplastic resin of 1 × 10 −12 [cm 3 · cm / cm 2 · sec · Pa] or more is selected. The maximum value of the thickness of the oxygen permeable resin layer is determined by the required performance of the object to be deoxidized expressed by the oxygen permeability and the oxygen permeability coefficient of the resin. However, if it can be stably manufactured so as not to cause pinholes and it is certain that pinholes and tears will not occur even in contact with the contents during normal use, it is as thin as possible from the maximum value. In general, the thickness is preferably about 5 to 50 [μm].
[0012]
The resin constituting the oxygen permeable resin layer may be not only a polymer polymerized from a single monomer species, but also various copolymers and a mixture of resins. Nonpolar or low polarity polymers are preferred. Furthermore, as long as the oxygen permeability of the entire oxygen permeable resin layer satisfies the above range, the oxygen permeable resin layer itself may be composed of a plurality of layers. In addition, it is preferable to use the same resin as the matrix component resin of the adjacent layer for the oxygen permeable resin layer. When different resins are used, they are compatible to the extent that they can be heat-sealed. The thermoplastic resin is preferable. Of course, an inorganic substance or an organic substance may be added for various purposes such as concealing or coloring the oxygen permeable resin layer or improving heat sealability when used as a package.
[0013]
For example, a plurality of oxygen permeable resin layers may be formed, and a pigment or an inorganic filler may be blended in the oxygen permeable resin layer on the deoxygenation layer side for the purpose of concealing deoxygenation components. By adding a pore forming auxiliary agent together with the masking agent to the masking layer, the masking layer becomes porous at the time of stretching, and oxygen permeation can be improved. The porous auxiliary agent can be considered in the same way as the deoxygenated layer, but in this case, since the concealing layer is located between the oxygen permeable resin layer and the deoxygenated layer, the particle size of the filler is the oxygen permeable resin. It is preferable to make it as small as possible so as not to penetrate the layer.
[0014]
As the resin used for the oxygen permeable resin layer and the concealing layer, the thermoplastic resin described above as the resin for the oxygen scavenger layer can be used. Preferably, it is the same kind of resin as the oxygen permeable resin layer.
[0015]
A low oxygen permeable barrier layer can be laminated on one side of the deoxidation layer. Materials constituting the barrier layer include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides such as nylon 6, nylon 66 and nylon MXD6, chlorine-containing resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, and ethylene-vinyl alcohol copolymers. There are generally known resins such as low oxygen-permeable resins, laminated resins thereof; metal foils such as aluminum or metal vapor-deposited resins; inorganic compound vapor-deposited resins such as silicon oxide. When laminating the barrier layer and the deoxygenated layer, a thermoplastic resin compatible with the thermoplastic resin constituting the deoxygenated layer, preferably the same type of thermoplastic resin as the thermoplastic resin constituting the deoxygenated layer is used. Through the buffer layer.
[0016]
In the case where the deoxidation layer is bonded or fused to the oxygen permeable resin layer, a buffer layer or a fusion layer that enhances the adhesive force can be added between the layers as necessary. In this case, it is preferable to use the same resin as the resin used for the matrix component of the oxygen removal layer or a resin compatible with the resin. For example, a buffer layer made of the same resin as that used for the matrix component of the deoxygenation layer or a resin compatible with the resin is previously laminated on the outside of the deoxygenation layer. Can be glued or fused together.
[0017]
As materials constituting each layer, it is possible to maintain the high deoxygenation rate of the deoxygenated multilayer body and the prevention of elution of deoxygenated components. It is possible to add. Examples of the additives include pigments and dyes for coloring or hiding, stabilizing components for preventing oxidation and decomposition, antistatic components, moisture absorbing components, deodorizing components, plasticizing components, flame retardant components, etc. Is mentioned. Similarly, various layers such as a print layer, an easy-open layer, and an easy-release layer can be added as long as the performance as a deoxygenated film and sheet is not adversely affected.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the lamination of each layer before stretching constituting the present invention, a T-die coextrusion method is used. However, there is no particular limitation on this method, and the resin constituting each layer supplied from an individual extruder is a T-die discharge. What is necessary is just to laminate | stack and discharge by predetermined thickness and width from an exit. However, it is preferable that the thickness of the discharge port of the T die is as uniform as possible at this time, and it is important to make the thickness of the deoxidized multilayer body uniform by adjusting the opening of the discharge port of the T die. . After the nip with the cooling roll, it is necessary that the variation in thickness is within ± 20% of the predetermined thickness at any position.
[0019]
At this time, the thickness can be adjusted to an appropriate range by increasing the nip pressure of the cooling roll. However, when this is done, the molecular orientation becomes larger in the portion thicker or thinner than the surrounding at the time of ejection, and only that portion is stretched. Property will fall and sufficient draw ratio will not be obtained. Therefore, it is necessary to make the nip pressure of the cooling roll as low as possible to make the thickness uniform. Specifically, the nip line pressure of the cooling roll is 200 N / cm or less, preferably 120 N / cm or less. The lower limit of the nip line pressure of the cooling roll is 10 N / cm or more, preferably 20 N / cm or more. In addition, there is no restriction | limiting in particular about the apparatus which takes up an extrusion film or a sheet | seat, What is necessary is just to be used as a general manufacturing apparatus.
[0020]
In stretching, as is generally known, any method of uniaxial stretching, biaxial simultaneous stretching, and biaxial sequential stretching may be used. At this time, since the oxygen-permeable resin layer and the layer containing the poorly water-soluble inorganic filler are continuously porous so as to give high oxygen permeability, and at the same time, the oxygen-permeable resin layer needs to be thinned without breaking, the stretching temperature Is preferably below the melting temperature of the resin of the oxygen-permeable resin layer, and the draw ratio is 2 to 20 times.
[0021]
When adding a low oxygen-permeable barrier layer later, the deoxygenated layer and the oxygen-permeable layer are laminated and stretched in advance, and then the layer is subjected to conventional methods such as thermal lamination, dry lamination, and extrusion coating. It can be glued or fused to the final multilayer structure. When laminating a low oxygen-permeable resin as a barrier layer, it can be stretched after being previously laminated on the side where the oxygen-permeable layer of the deoxidized layer is not laminated. In this case, the thermoplastic resin compatible with the thermoplastic resin constituting the deoxidized layer in a molten state, preferably the barrier layer via the same kind of thermoplastic resin as the thermoplastic resin constituting the deoxygenated layer, A deoxygenated layer can be joined.
[0022]
The deoxygenated multilayer body in the production method of the present invention is a deoxygenated packaging material in which one side can absorb oxygen when one side is a low-oxygen permeable barrier layer. It is used in various forms for some and all of packaging containers. For example, as an oxygen-permeable resin that can be heat-sealed in order from one side, a continuous porous deoxygenated layer containing a deoxygenated composition, and a single-side absorption type deoxygenated film or sheet composed of a barrier layer that prevents oxygen permeation used. In addition, the oxygen-permeable resin layer, the continuous porous deoxygenated layer containing the deoxygenated composition, and the oxygen-permeable resin layer are used as a double-sided absorption deoxygenated film or sheet in order from one surface.
The packaged contents can be not only solid but also liquid or a mixture of solid and liquid. When both surfaces are oxygen permeable, they can be used in the same manner as a sachet-shaped oxygen absorber.
[0023]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited by this.
[0024]
Example 1
Deoxygenated composition coated by spraying an aqueous solution containing 2 parts by weight of calcium chloride to 100 parts by weight of iron powder with a maximum particle size of about 50μm and drying by heating, crushed silica as a poorly water-soluble inorganic filler (Ryu Co., Ltd.) 30mm diameter twin screw extruder after dry blending Mori, CRYSTALITE VX-S2, average particle size 5μm, maximum particle size 20μm) and polypropylene (Mitsubishi Chemical Corporation, FW3E, melt flow rate 7.0g / 10min) Kneading, extrusion from a strand die, cooling, and cutting with a pelletizer to obtain deoxidized resin pellets. The composition of the oxygen scavenging resin is 50 wt% oxygen scavenging composition, 10 wt% pulverized silica, and 40 wt% polypropylene.
[0025]
Ground silica as a poorly water-soluble inorganic filler (manufactured by Tatsumori, CRYSTALITE VX-S2, average particle size 5 μm, maximum particle size 20 μm), titanium oxide (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., SR-1) , Primary particle size 0.25 μm) and polypropylene (Mitsubishi Chemical Corporation, FW3E, melt flow rate 7.0 g / 10 min) after dry blending, kneading with a 30 mm diameter twin screw extruder, extruding from a strand die, cooling, Cutting with a pelletizer gave white resin pellets. The composition of the white resin is 50% by weight of pulverized silica, 10% by weight of titanium oxide, and 40% by weight of polypropylene.
[0026]
Weight ratio 1: 1 mixture of polypropylene (FW3E) and ethylene-hydrogenated butadiene copolymer (manufactured by JSR Corporation, DYNARON 6200P) as oxygen permeable resin layer, white resin as decontamination layer, deoxygenated A total of four layers of the deoxygenated resin as a layer and polypropylene (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, FW3E) as a buffer layer were laminated so as to be arranged in this order by a co-extruder having a T die width of 500 mm. The nip pressure was 100 N / cm and the total thickness was 500 ± 50 μm. When the distribution of the thickness of the laminated body after lamination by coextrusion was measured, 95% was within ± 20% from the average value of the thickness.
[0027]
When this laminate was stretched 6 times with a uniaxial stretching machine, it could be stretched without breaking. Aluminum foil is used as a barrier layer for the buffer layer of the laminate stretched 6 times by using a urethane adhesive (a mixture of A-515, Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., and a curing agent A-50 in a weight ratio of 10: 1). Bonding was performed by dry lamination to obtain a deoxidized multilayer film. The composition of the obtained deoxygenated multilayer film was oxygen permeable resin layer 20 μm / hiding layer 40 μm / deoxygenated layer 50 μm / buffer layer 10 μm / barrier layer 20 μm.
[0028]
Cooked rice was filled in a cup made of polyethylene terephthalate / ethylene-vinyl alcohol copolymer / polypropylene, and the resulting deoxygenated multilayer film was heat-sealed as a top seal film to prepare a packaging container. The change with time in the oxygen concentration at 25 ° C. was traced by a gas chromatograph (Shimadzu Corporation, GC-14B), and the deoxygenation rate was determined by the time until the oxygen concentration reached 0.1 vol% (deoxygenation time). The deoxygenation time was 20 hours. The flavor of cooked rice was well preserved after 2 weeks.
[0029]
Example 2
A deoxygenated composition coated with an aqueous solution containing 2 parts by weight of calcium chloride sprayed on 100 parts by weight of iron powder having a maximum particle size of about 50 μm and dried by heating, and linear low density polyethylene (Mitsui Chemicals, Inc.) Manufactured, SP2040, melt flow rate 4.0g / 10min), dry blended, kneaded with a 30mm diameter twin screw extruder, extruded from a strand die, cooled and cut with a pelletizer to obtain pellets of a deoxidizing resin composition It was. The composition of the deoxidizing resin composition is 50% by weight of the deoxidizing composition and 50% by weight of linear low density polyethylene.
[0030]
The same linear low density polyethylene as the deoxygenated layer is used as the heat seal layer, polymethylpentene resin (manufactured by Mitsui Chemicals, DX845), and titanium oxide (SR-1) for concealment in a weight ratio of 70. : 20:10 was mixed, and pellets were produced in the same manner as the deoxygenated layer. The pellets and deoxidized pellets were laminated by coextrusion in the same manner as in Example 1 to obtain a laminate comprising two layers. The nip pressure of the cooling roll was 75 N / cm, and the total thickness was 200 ± 30 μm. When the distribution of the thickness of the laminated body after lamination by coextrusion was measured, 95% was within ± 20% from the average value of the thickness.
[0031]
When this laminate was stretched 5 times with a uniaxial stretching machine, it could be stretched without breaking. Dry laminate the aluminum foil as a barrier layer on the buffer layer of this 5 times stretched film using urethane adhesive (A-515, Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., 10: 1 mixture with curing agent A-50). To obtain a deoxidized multilayer film. The structure of the obtained deoxygenated multilayer film was oxygen permeable resin layer 30 μm / deoxygenated layer 50 μm / barrier layer 20 μm.
[0032]
A predetermined amount of air and bread were put in a bag having a deoxidized multilayer film on both sides so that the air amount was 1 cc per 1 cm 2 of the deoxidized film, and heat sealed. When stored at 25 ° C. and the oxygen concentration was measured in the same manner as in Example 1, the deoxygenation time was 18 hours. The flavor of bread was well preserved after 2 weeks.
[0033]
Example 3
A deoxygenation layer and oxygen permeable layer pellets similar to those in Example 2 were prepared, and an oxygen permeable layer, a deoxygenation layer, and an oxygen permeable layer were laminated in this order to obtain a deoxygenation multilayer body composed of three layers. The nip pressure of the cooling roll was 150 N / cm, and the total thickness was 250 ± 30 μm. When the distribution of the thickness of the laminated body after lamination by coextrusion was measured, 95% was within ± 20% from the average value of the thickness. When the film was stretched 5 times in the same manner as in Example 1, the film could be stretched without breaking and a deoxidized multilayer body was obtained.
Put the deoxygenated multilayer film obtained on one side, a gas barrier transparent film made of polyethylene terephthalate / ethylene-vinyl alcohol copolymer / polyethylene on a side of 10 cm × 15 cm bag, put 50 g boiled beans and air 150 cc, Heat sealed. The deoxygenation time was 20 hours. The flavor of boiled beans was well preserved after 2 weeks.
[0034]
Comparative Example 1
The configuration of the deoxidized multilayer was the same as in Example 1, and the nip pressure during coextrusion was 250 N / cm, and the total thickness was 500 ± 30 μm. When stretched in the same manner as in Example 1, it was broken at a stretch ratio of 4 times.
[0035]
Comparative Example 2
The configuration of the deoxidized multilayer was the same as in Example 2, and the nip pressure during coextrusion was 250 N / cm, and the total thickness was 200 ± 20 μm. When stretched in the same manner as in Example 1, it was broken at a stretch ratio of 3 times.
[0036]
【The invention's effect】
The method for producing a deoxygenated multilayer body of the present invention makes it possible to stretch a laminate containing a deoxygenated composition at a high draw ratio, thereby making the deoxygenated layer porous and increasing the oxygen permeation rate. A deoxygenated multilayer body with improved speed and no elution of deoxygenated components is produced industrially.
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