JP2021100865A - Laminate having polyolefin resin layer and packaged product having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層を備えた積層体に関し、より詳細には、少なくとも、紙基材層と、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸単位とするバイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層と、熱可塑性樹脂層とを備える積層体に関する。さらには、該積層体を備える包装製品および紙コップに関する。 The present invention relates to a laminate provided with a polyester resin layer containing a biomass polyester, and more specifically, at least a paper substrate layer and a biomass-derived ethylene glycol are used as diol units, and a fossil fuel-derived dicarboxylic acid is a dicarboxylic acid. The present invention relates to a laminate including a polyester resin layer containing a biomass polyester as a unit and a thermoplastic resin layer. Furthermore, the present invention relates to a packaging product and a paper cup provided with the laminate.
ポリエステルは、その機械的特性、化学的安定性、耐熱性、透明性などに優れ、かつ安価であることから、各種産業用途に広く使用されている。ポリエステルは、ジオール単位とジカルボン酸単位とを重縮合して得られ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略す場合がある)は、エチレングリコールとテレフタル酸とを原料として、これらをエステル化反応させた後に重縮合反応させて製造されている。これらの原料は化石資源である石油から生産され、例えば、エチレングリコールはエチレンから、テレフタル酸はキシレンから工業的に生産されている。 Polyester is widely used in various industrial applications because it has excellent mechanical properties, chemical stability, heat resistance, transparency, etc., and is inexpensive. Polyester is obtained by polycondensing a diol unit and a dicarboxylic acid unit. For example, polyethylene terephthalate (hereinafter, may be abbreviated as PET) is obtained by subjecting ethylene glycol and terephthalic acid as raw materials to an esterification reaction. After that, it is produced by polycondensation reaction. These raw materials are produced from the fossil resource petroleum, for example, ethylene glycol is industrially produced from ethylene and terephthalic acid is industrially produced from xylene.
近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、材料分野においてもエネルギーと同様に化石燃料からの脱却が望まれており、バイオマスの利用が注目されている。バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより、再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、これらバイオマスを原料としたバイオマスプラスチックの実用化が急速に進んでおり、汎用高分子材料であるポリエステルをこれらバイオマス原料から製造する試みも行われている。 In recent years, with the growing demand for the construction of a sound material-cycle society, it is desired to break away from fossil fuels in the material field as well as energy, and the use of biomass is drawing attention. Biomass is an organic compound photosynthesized from carbon dioxide and water, and by utilizing it, it becomes carbon dioxide and water again, so-called carbon-neutral renewable energy. In recent years, the practical use of biomass plastics made from these biomass raw materials is rapidly advancing, and attempts are being made to produce polyester, which is a general-purpose polymer material, from these biomass raw materials.
例えば、バイオマス原料を用いたポリエステルとして、バイオマス原料のひとつであるイソソルビド、テレフタル酸およびエチレングリコールからなるポリエステルが提案されている(特許文献1)。 For example, as a polyester using a biomass raw material, a polyester composed of isosorbide, terephthalic acid and ethylene glycol, which are one of the biomass raw materials, has been proposed (Patent Document 1).
また、トウモロコシやサトウキビ等の植物から得られるデンプンや糖類を微生物で発酵させて得られたバイオマスエタノールが実用化されており、このバイオマスエタノールからエチレンを経由して工業的にエチレングリコールを製造することにも成功している。 In addition, biomass ethanol obtained by fermenting starch and sugars obtained from plants such as corn and sugar cane with microorganisms has been put into practical use, and ethylene glycol is industrially produced from this biomass ethanol via ethylene. Has also been successful.
本発明者らは、ポリエステルの原料であるエチレングリコールに着目し、従来の化石燃料から得られるエチレングリコールに代えて、バイオマス由来のエチレングリコールをその原料としたバイオマスポリエステル(以下、単に「バイオマスポリエステル」ということがある)を含むポリエステル樹脂層を備える積層体を備える紙カップは、従来の化石燃料から得られるエチレングリコールを用いて製造されたポリエステル(以下、単に「化石燃料由来のポリエステル」ということがある)からなるポリエステル樹脂層を備える積層体を備える紙カップと、機械的特性等の物性面で遜色ないものが得られるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。 The present inventors have focused on ethylene glycol, which is a raw material for polyester, and instead of ethylene glycol obtained from conventional fossil fuels, biomass polyester using ethylene glycol derived from biomass as a raw material (hereinafter, simply "biomass polyester"). A paper cup having a laminate having a polyester resin layer containing (sometimes referred to as) is sometimes referred to as a polyester manufactured using ethylene glycol obtained from a conventional fossil fuel (hereinafter, simply referred to as "polyester derived from fossil fuel"). It was found that a paper cup having a laminate having a polyester resin layer made of) and a paper cup having physical properties such as mechanical properties can be obtained. The present invention is based on such findings.
したがって、本発明の目的は、従来の化石燃料由来のポリエステルからなるポリエステル樹脂層を備える積層体を備える紙カップと機械的特性等の物性面で遜色ない、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層を備える積層体を備える紙カップを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is a laminate having a polyester resin layer containing a biomass polyester, which is comparable in physical properties such as mechanical properties to a paper cup having a laminate having a polyester resin layer made of polyester derived from a conventional fossil fuel. Is to provide a paper cup with.
本発明の態様においては、
少なくとも、紙基材層と、接着樹脂層と、バリア層を有するポリエステル樹脂層と、第1の熱可塑性樹脂層とをこの順に備える積層体を備える紙カップであって、
前記積層体の最内層が前記第1の熱可塑性樹脂層であり、
前記ポリエステル樹脂層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸単位とするバイオマスポリエステルを含み(但し、前記ポリエステル樹脂層はメカニカルリサイクルポリエステルを含まない)、
前記第1の熱可塑性樹脂層が低密度ポリエチレンであり、
前記ポリエステル樹脂層中のバイオマス度が5%以上であり、
前記接着樹脂層が、前記紙基材層および前記バリア層を有するポリエステル樹脂層と接している、紙カップが提供される。
本発明の態様においては、前記ジカルボン酸がテレフタル酸であることが好ましい。
本発明の態様においては、前記バリア層が、無機物および/または無機酸化物からなるものであることが好ましい。
本発明の態様においては、前記バリア層が、蒸着膜または金属箔からなることが好ましい。
本発明の態様においては、前記積層体が、第2の熱可塑性樹脂層を備え、
前記積層体の最外層が前記第2の熱可塑性樹脂層であることが好ましい。
本発明の態様においては、前記接着樹脂層がバイオマス由来のポリエチレンを含むことが好ましい。
本発明の別の態様においては、前記紙カップに用いられる積層体の製造方法であって、
溶融押出しして形成した前記接着樹脂層を介して、前記バリア層を有するポリエステル樹脂層を積層する、紙カップの製造方法が提供される。
In aspects of the invention
A paper cup comprising a laminate including at least a paper base material layer, an adhesive resin layer, a polyester resin layer having a barrier layer, and a first thermoplastic resin layer in this order.
The innermost layer of the laminate is the first thermoplastic resin layer.
The polyester resin layer contains biomass polyester having biomass-derived ethylene glycol as a diol unit and fossil fuel-derived dicarboxylic acid as a dicarboxylic acid unit (however, the polyester resin layer does not contain mechanical recycled polyester).
The first thermoplastic resin layer is low density polyethylene.
The degree of biomass in the polyester resin layer is 5% or more, and the degree of biomass is 5% or more.
A paper cup is provided in which the adhesive resin layer is in contact with the paper base material layer and the polyester resin layer having the barrier layer.
In the aspect of the present invention, it is preferable that the dicarboxylic acid is terephthalic acid.
In the aspect of the present invention, it is preferable that the barrier layer is made of an inorganic substance and / or an inorganic oxide.
In the aspect of the present invention, it is preferable that the barrier layer is made of a vapor-deposited film or a metal foil.
In the aspect of the present invention, the laminate comprises a second thermoplastic resin layer.
It is preferable that the outermost layer of the laminate is the second thermoplastic resin layer.
In the aspect of the present invention, it is preferable that the adhesive resin layer contains polyethylene derived from biomass.
In another aspect of the present invention, there is a method for producing a laminate used for the paper cup.
Provided is a method for manufacturing a paper cup in which a polyester resin layer having the barrier layer is laminated via the adhesive resin layer formed by melt extrusion.
本発明による積層体を備える紙カップは、積層体が、少なくとも、紙基材層と、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層と、熱可塑性樹脂層とを備えることで、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明による積層体を備える紙カップは、従来の化石燃料由来のポリエステル樹脂層を備える積層体を備える紙カップと比べて機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の化石燃料由来のポリエステル樹脂層を備える積層体を備える紙カップを代替することができる。 In the paper cup provided with the laminate according to the present invention, the laminate includes at least a paper base material layer, a polyester resin layer containing biomass polyester, and a thermoplastic resin layer, so that the amount of fossil fuel used is compared to the conventional one. Can be reduced and the environmental load can be reduced. Further, the paper cup provided with the laminate according to the present invention is not inferior to the paper cup provided with the laminate provided with the polyester resin layer derived from the conventional fossil fuel in terms of physical properties such as mechanical properties, and therefore is derived from the conventional fossil fuel. A paper cup with a laminate with a polyester resin layer can be substituted.
本発明において、「バイオマスポリエステル」および「バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層」とは、原料として少なくとも一部にバイオマス由来の原料を用いたものであって、原料の全てがバイオマス由来のものであることを意味するものではない。 In the present invention, the "biomass polyester" and the "polyester resin layer containing biomass polyester" are those using at least a part of the raw material derived from biomass as the raw material, and all of the raw materials are derived from biomass. Does not mean.
<積層体>
本発明による積層体は、紙基材層と、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層と、熱可塑性樹脂層とをこの順に備えるものである。以下、熱可塑性樹脂層と表現した場合、第1の熱可塑性樹脂層を指すものとする。積層体は、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層を備えることで、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明による積層体は、従来の化石燃料由来のポリエステル樹脂層を備える積層体と比べて、機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の化石燃料由来のポリエステル樹脂層を備える積層体を代替することができる。
<Laminated body>
The laminate according to the present invention includes a paper base material layer, a polyester resin layer containing biomass polyester, and a thermoplastic resin layer in this order. Hereinafter, when the term "thermoplastic resin layer" is used, it means the first thermoplastic resin layer. By providing the laminate with a polyester resin layer containing biomass polyester, the amount of fossil fuel used can be reduced as compared with the conventional one, and the environmental load can be reduced. Further, the laminate according to the present invention is provided with the conventional fossil fuel-derived polyester resin layer because it is comparable in physical properties such as mechanical properties to the laminate having the conventional fossil fuel-derived polyester resin layer. The laminate can be replaced.
本発明による該積層体は、上記の層以外に、印刷層、バリア層、プラスチックフィルム、接着層、第2の熱可塑性樹脂層等の他の層を少なくとも1層さらに有してもよい。その他の層を2層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。 In addition to the above layers, the laminate according to the present invention may further have at least one other layer such as a printing layer, a barrier layer, a plastic film, an adhesive layer, and a second thermoplastic resin layer. When two or more other layers are provided, they may have the same composition or different compositions.
本発明による積層体について、図面を参照しながら説明する。本発明による積層体の模式断面図の例を図1〜3に示す。
図1に示される積層体10は、紙基材層11と、紙基材層11上に形成されたポリエステル樹脂層12と、ポリエステル樹脂層12上に直接形成された熱可塑性樹脂層13とを備えるものである。積層体10を備える紙カップの場合、熱可塑性樹脂層13が紙カップの内側に位置する。ここで、ポリエステル樹脂層12は、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層である。
図2に示される積層体20は、紙基材層11と、紙基材層11の一方の面上に、接着層14と、ポリエステル樹脂層12と、接着層14と、熱可塑性樹脂層13とをこの順に備える。積層体20を備える紙カップの場合、熱可塑性樹脂層13が紙カップの内側に位置する。
図3に示される積層体30は、紙基材層11と、紙基材層11の一方の面上に、接着層14と、バリア層15と、ポリエステル樹脂層12と、接着層14と、熱可塑性樹脂層13とをこの順に備える。積層体30を備える紙カップの場合、熱可塑性樹脂層13が紙カップの内側に位置する。
なお、いずれの積層体においても、紙基材層11の他方の面上に、印刷層または第2の熱可塑性樹脂層を積層してもよい。印刷層および第2の熱可塑性樹脂層を積層する場合、第2の熱可塑性樹脂層が最外面になるように積層してもよい。
以下、積層体を構成する各層について説明する。
The laminate according to the present invention will be described with reference to the drawings. Examples of schematic cross-sectional views of the laminated body according to the present invention are shown in FIGS.
The
The
The
In any laminated body, a printing layer or a second thermoplastic resin layer may be laminated on the other surface of the paper
Hereinafter, each layer constituting the laminated body will be described.
(紙基材層)
本発明において、紙基材層は、ポリエステル樹脂層を保持する基材層としての機能を果たすものであり、積層体に包装製品としての強度を付与できるものが好ましい。紙基材層として用いる紙は、100g/m2以上700g/m2以下、好ましくは150g/m2以上600g/m2以下、より好ましくは200g/m2以上500g/m2以下の坪量を有するものである。紙基材層としては、白板紙全般を対象とするが、特に安全性の観点から天然パルプを用いたアイボリー紙、ミルクカートン原紙、カップ原紙等の使用が好ましい。
(Paper substrate layer)
In the present invention, the paper base material layer functions as a base material layer for holding the polyester resin layer, and it is preferable that the laminate can be imparted with strength as a packaged product. The paper used as the paper substrate layer has a basis weight of 100 g / m 2 or more and 700 g / m 2 or less, preferably 150 g / m 2 or more and 600 g / m 2 or less, and more preferably 200 g / m 2 or more and 500 g / m 2 or less. Have. As the paper base material layer, white paperboard in general is targeted, but from the viewpoint of safety, it is particularly preferable to use ivory paper, milk carton base paper, cup base paper, etc. using natural pulp.
また、本発明で使用する板紙は、サイズ剤として、中性ロジンやアルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸を使用してもよく、定着剤としてカチオン性のポリアクリルアミドやカチオン性デンプン等を使用してもよい。また、硫酸バンドを使用してpH6以上pH9以下の中性領域で抄紙することも可能である。その他、必要に応じて上記のサイズ剤のほか、定着剤の他、製紙用各種填料、歩留向上剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、結合剤、分散剤、凝集剤、可塑剤、接着剤を適宜含有していてもよい。 Further, in the paperboard used in the present invention, neutral rosin, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride may be used as the sizing agent, and cationic polyacrylamide, cationic starch or the like is used as the fixing agent. May be good. It is also possible to use a sulfate band to make paper in a neutral region having a pH of 6 or more and a pH of 9 or less. In addition to the above sizing agents, if necessary, in addition to fixing agents, various paper-making fillers, yield improvers, dry paper strength enhancers, wet paper strength enhancers, binders, dispersants, flocculants, and plasticizers. An agent and an adhesive may be appropriately contained.
(ポリエステル樹脂層)
本発明において、ポリエステル樹脂層は、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸単位とするバイオマスポリエステルを含むものである。ポリエステル樹脂層は、化石燃料由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸単位とする化石燃料由来のポリエステルをさらに含んでもよい。ポリエステル樹脂層全体として、下記のバイオマス度を実現できればよい。本発明においては、ポリエステル樹脂層がバイオマスポリエステルを含むことで、従来に比べて化石燃料由来のポリエステルの量を削減し環境負荷を減らすことができる。
(Polyester resin layer)
In the present invention, the polyester resin layer contains biomass polyester having ethylene glycol derived from biomass as a diol unit and a dicarboxylic acid derived from fossil fuel as a dicarboxylic acid unit. The polyester resin layer may further contain a fossil fuel-derived polyester having ethylene glycol derived from fossil fuel as a diol unit and a fossil fuel-derived dicarboxylic acid as a dicarboxylic acid unit. It suffices if the following biomass degree can be realized as the entire polyester resin layer. In the present invention, since the polyester resin layer contains biomass polyester, the amount of fossil fuel-derived polyester can be reduced and the environmental load can be reduced as compared with the conventional case.
本発明において、ポリエステル樹脂層中の「バイオマス度」(バイオマス由来の炭素濃度)は、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量を測定した値である。大気中の二酸化炭素には、C14が一定割合(105.5pMC)で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のC14含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中にはC14が殆ど含まれていないことも知られている。したがって、ポリエステル中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、ポリエステル中のC14の含有量をPC14とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Pbioは、以下のようにして求めることができる。
Pbio(%)=PC14/105.5×100
In the present invention, the "biomass degree" (carbon concentration derived from biomass) in the polyester resin layer is a value obtained by measuring the content of carbon derived from biomass by measuring radiocarbon (C14). Since carbon dioxide in the atmosphere contains C14 at a fixed ratio (105.5 pMC), the C14 content in plants that grow by taking in carbon dioxide in the atmosphere, such as corn, is also about 105.5 pMC. It is known. It is also known that fossil fuels contain almost no C14. Therefore, the proportion of biomass-derived carbon can be calculated by measuring the proportion of C14 contained in all carbon atoms in polyester. In the present invention, in the case where the content of C14 in the polyester was P C14, the content P bio Bio carbon from biomass, can be obtained as follows.
P bio (%) = P C14 /105.5×100
ポリエチレンテレフタレートを例にとると、ポリエチレンテレフタレートは、2炭素原子を含むエチレングリコールと8炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比1:1で重合したものであるため、エチレングリコールとしてバイオマス由来のもののみを使用した場合、ポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量Pbioは20%となる。本発明においては、バイオマスポリエステル中の全炭素に対して、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、10%以上20%以下であることが好ましく、10%以上19%以下であってもよい。バイオマスポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量が10%以上であると、カーボンオフセット材料として好適である。また、化石燃料由来のエチレングリコールと、化石燃料由来のジカルボン酸とを用いて製造した化石燃料由来のポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量は0%であり、化石燃料由来のポリエステルのバイオマス度は0%となる。 Taking polyethylene terephthalate as an example, polyethylene terephthalate is obtained by polymerizing ethylene glycol containing 2 carbon atoms and terephthalic acid containing 8 carbon atoms at a molar ratio of 1: 1. Therefore, only ethylene glycol derived from biomass is used. When is used, the carbon content P bio derived from biomass in polyester is 20%. In the present invention, the content of biomass-derived carbon measured by radiocarbon (C14) is preferably 10% or more and 20% or less, preferably 10% or more and 19% or less, based on the total carbon in the biomass polyester. There may be. When the content of biomass-derived carbon in the biomass polyester is 10% or more, it is suitable as a carbon offset material. Further, the content of carbon derived from biomass in the polyester derived from fossil fuel produced by using ethylene glycol derived from fossil fuel and dicarboxylic acid derived from fossil fuel is 0%, and the biomass degree of the polyester derived from fossil fuel is 0%. Is 0%.
本発明において、ポリエステル樹脂層中のバイオマス度は、5%以上であり、好ましくは10%以上であり、より好ましくは15%以上である。ポリエステル樹脂層中のバイオマス度が5%以上であれば、従来に比べて化石燃料由来のポリエステルの量を削減し環境負荷を減らすことができる。 In the present invention, the degree of biomass in the polyester resin layer is 5% or more, preferably 10% or more, and more preferably 15% or more. When the biomass content in the polyester resin layer is 5% or more, the amount of fossil fuel-derived polyester can be reduced and the environmental load can be reduced as compared with the conventional case.
バイオマスポリエステルの樹脂組成物、または、バイオマスポリエステルと化石燃料由来のポリエステルを含む樹脂組成物を用いて、例えば、Tダイ法によってフィルム化することによりポリエステル樹脂層を形成することができる。具体的には、上記した樹脂組成物を乾燥させた後、樹脂組成物の融点Tm以上の温度〜Tm+70℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、樹脂組成物を溶融し、例えばTダイなどのダイよりシート状に押出し、押出されたシート状物を回転している冷却ドラムなどで急冷固化することによりポリエステル樹脂層のフィルムを成形することができる。溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。 A polyester resin layer can be formed by, for example, forming a film by a T-die method using a resin composition of biomass polyester or a resin composition containing biomass polyester and polyester derived from fossil fuel. Specifically, after the above-mentioned resin composition is dried, it is supplied to a melt extruder heated to a temperature of the melting point Tm or higher of the resin composition to Tm + 70 ° C. to melt the resin composition, for example. A film of a polyester resin layer can be formed by extruding a sheet-like material from a die such as a T-die and quenching and solidifying the extruded sheet-like material with a rotating cooling drum or the like. As the melt extruder, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a vent extruder, a tandem extruder and the like can be used depending on the purpose.
ポリエステル樹脂層は2軸延伸されていることが好ましい。2軸延伸は従来公知の方法で行うことができる。例えば、上記のようにして冷却ドラム上に押し出されたポリエステル樹脂層のフィルムを、続いて、ロール加熱、赤外線加熱などで加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムとする。この延伸は2個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。縦延伸は、通常、50℃以上100℃以下の温度範囲で行われる。また、縦延伸の倍率は、フィルム用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上4.2倍以下とするのが好ましい。延伸倍率が2.5倍未満の場合は、フィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。 The polyester resin layer is preferably biaxially stretched. Biaxial stretching can be performed by a conventionally known method. For example, the polyester resin layer film extruded onto the cooling drum as described above is subsequently heated by roll heating, infrared heating, or the like, and stretched in the vertical direction to obtain a vertically stretched film. This stretching is preferably performed by utilizing the difference in peripheral speed between two or more rolls. The longitudinal stretching is usually carried out in a temperature range of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. Further, the magnification of longitudinal stretching depends on the required characteristics of the film application, but is preferably 2.5 times or more and 4.2 times or less. When the draw ratio is less than 2.5 times, the thickness unevenness of the film becomes large and it is difficult to obtain a good film.
縦延伸されたフィルムは、続いて横延伸、熱固定、熱弛緩の各処理工程を順次施して二軸延伸フィルムとなる。横延伸は、通常、50℃以上100℃以下の温度範囲で行われる。横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上5.0倍以下が好ましい。2.5倍未満の場合はフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムが得られにくく、5.0倍を超える場合は製膜中に破断が発生しやすくなる。 The vertically stretched film is subsequently subjected to each of the treatment steps of transverse stretching, heat fixing, and heat relaxation to obtain a biaxially stretched film. The transverse stretching is usually carried out in a temperature range of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. The lateral stretching ratio depends on the required characteristics of this application, but is preferably 2.5 times or more and 5.0 times or less. If it is less than 2.5 times, the thickness unevenness of the film becomes large and it is difficult to obtain a good film, and if it exceeds 5.0 times, breakage is likely to occur during film formation.
ポリエステル樹脂層のフィルムの破断強度は、MD方向で5kg/mm2以上40kg/mm2以下、TD方向で5kg/mm2以上35kg/mm2以下であり、また、破断伸度は、MD方向で50%以上350%以下、TD方向で50%以上300%以下である。また、150℃の温度環境下に30分放置した時の収縮率は、0.1%以上5%以下である。 The breaking strength of the polyester resin layer film is 5 kg / mm 2 or more and 40 kg / mm 2 or less in the MD direction, 5 kg / mm 2 or more and 35 kg / mm 2 or less in the TD direction, and the breaking elongation is 5 kg / mm 2 or more and 35 kg / mm 2 or less in the MD direction. It is 50% or more and 350% or less, and 50% or more and 300% or less in the TD direction. The shrinkage rate when left in a temperature environment of 150 ° C. for 30 minutes is 0.1% or more and 5% or less.
ポリエステル樹脂層は、好ましくは5μm以上38μm以下、より好ましくは5μm以上25μm以下、さらに好ましくは8μm以上16μm以下の厚さを有するものである。
ポリエステル樹脂層の厚さが上記範囲程度であれば、成形加工が容易である。
The polyester resin layer preferably has a thickness of 5 μm or more and 38 μm or less, more preferably 5 μm or more and 25 μm or less, and further preferably 8 μm or more and 16 μm or less.
If the thickness of the polyester resin layer is in the above range, molding processing is easy.
(バイオマスポリエステル)
バイオマスポリエステルは、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなり、ジオール単位としてバイオマス由来のエチレングリコールを用い、ジカルボン酸単位として化石燃料由来のジカルボン酸を用いて重縮合反応により得られるものである。
(Biomass polyester)
Biomass polyester is composed of a diol unit and a dicarboxylic acid unit, and is obtained by a polycondensation reaction using ethylene glycol derived from biomass as the diol unit and dicarboxylic acid derived from fossil fuel as the dicarboxylic acid unit.
バイオマス由来のエチレングリコールは、バイオマスを原料として製造されたエタノール(バイオマスエタノール)を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。 Biomass-derived ethylene glycol is made from ethanol (biomass ethanol) produced from biomass as a raw material. For example, biomass-derived ethylene glycol can be obtained from biomass ethanol by a method of producing ethylene glycol via ethylene oxide by a conventionally known method. Further, commercially available biomass ethylene glycol may be used, and for example, biomass ethylene glycol commercially available from India Glycol Co., Ltd. can be preferably used.
バイオマスポリエステルのジカルボン酸単位は、化石燃料由来のジカルボン酸を使用する。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を制限なく使用することができる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル、具体的には、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、ジメチルテレフタレートが好ましい。 As the dicarboxylic acid unit of biomass polyester, a fossil fuel-derived dicarboxylic acid is used. As the dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and derivatives thereof can be used without limitation. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid and isophthalic acid, and examples of the derivative of the aromatic dicarboxylic acid include lower alkyl esters of the aromatic dicarboxylic acid, specifically, methyl ester, ethyl ester, propyl ester and butyl. Esters and the like can be mentioned. Among these, terephthalic acid is preferable, and dimethyl terephthalate is preferable as the derivative of the aromatic dicarboxylic acid.
また、脂肪族ジカルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸ならびにシクロヘキサンジカルボン酸等の、通常炭素数が2以上40以下の鎖状或いは脂環式ジカルボン酸が挙げられる。また、脂肪族ジカルボン酸の誘導体として、上記脂肪族ジカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等の低級アルキルエステルや例えば無水コハク酸等の上記脂肪族ジカルボン酸の環状酸無水物が挙げられる。これらのなかでも、アジピン酸、コハク酸、ダイマー酸又はこれらの混合物が好ましく、コハク酸を主成分とするものが特に好ましい。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、アジピン酸及びコハク酸のメチルエステル、又はこれらの混合物がより好ましい。 Specific examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, and cyclohexanedicarboxylic acid, which usually have 2 or more and 40 or less carbon atoms. Examples thereof include chain-type or alicyclic dicarboxylic acids. Further, as a derivative of the aliphatic dicarboxylic acid, a lower alkyl ester such as a methyl ester, an ethyl ester, a propyl ester and a butyl ester of the aliphatic dicarboxylic acid, or a cyclic acid anhydride of the aliphatic dicarboxylic acid such as succinic anhydride can be used. Can be mentioned. Among these, adipic acid, succinic acid, dimer acid or a mixture thereof is preferable, and succinic acid as a main component is particularly preferable. As the derivative of the aliphatic dicarboxylic acid, a methyl ester of adipic acid and succinic acid, or a mixture thereof is more preferable.
これらのジカルボン酸は単独でも2種以上混合して使用することもできる。 These dicarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.
バイオマスポリエステルは、上記のジオール成分とジカルボン酸成分に加えて、第3成分として共重合成分を加えた共重合ポリエステルであっても良い。共重合成分の具体的な例としては、2官能のオキシカルボン酸や、架橋構造を形成するために3官能以上の多価アルコール、3官能以上の多価カルボン酸及び/又はその無水物並びに3官能以上のオキシカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の多官能化合物が挙げられる。これらの共重合成分の中では、高重合度の共重合ポリエステルが容易に製造できる傾向があるため、特に2官能及び/又は3官能以上のオキシカルボン酸が好適に使用される。その中でも、3官能以上のオキシカルボン酸の使用は、後述する鎖延長剤を使用することなく、極少量で容易に高重合度のポリエステルを製造できるので最も好ましい。 The biomass polyester may be a copolymerized polyester in which a copolymerization component is added as a third component in addition to the above-mentioned diol component and dicarboxylic acid component. Specific examples of the copolymerization component include a bifunctional oxycarboxylic acid, a trifunctional or higher polyhydric alcohol for forming a crosslinked structure, a trifunctional or higher polyvalent carboxylic acid and / or an anhydride thereof, and 3 Included are at least one polyfunctional compound selected from the group consisting of more functional oxycarboxylic acids. Among these copolymerization components, a bifunctional and / or trifunctional or higher oxycarboxylic acid is particularly preferably used because a copolymerized polyester having a high degree of polymerization tends to be easily produced. Among them, the use of a trifunctional or higher functional oxycarboxylic acid is most preferable because a polyester having a high degree of polymerization can be easily produced in a very small amount without using a chain extender described later.
また、バイオマスポリエステルは、これらの共重合ポリエステルを鎖延長(カップリング)した高分子量のポリエステルであってもよい。鎖延長剤としては、カーボネート化合物やジイソシアネート化合物等の鎖延長剤を使用することもできるが、その量は、通常ポリエステルを構成する全単量体単位100モル%に対し、カーボネート結合ならびにウレタン結合が通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは3モル%以下である。 Further, the biomass polyester may be a high molecular weight polyester obtained by chain-extending (coupling) these copolymerized polyesters. As the chain extender, a chain extender such as a carbonate compound or a diisocyanate compound can be used, but the amount thereof is usually 100 mol% of all the monomer units constituting the polyester, and the carbonate bond and the urethane bond are formed. It is usually 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less, and more preferably 3 mol% or less.
カーボネート化合物としては、具体的には、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチレンカーボネート、ジアミルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネートなどが例示される。その他、フェノール類、アルコール類のようなヒドロキシ化合物から誘導される、同種、又は異種のヒドロキシ化合物からなるカーボネート化合物が使用可能である。 Specific examples of the carbonate compound include diphenyl carbonate, ditriel carbonate, bis (chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, ethylene carbonate, diamyl carbonate, and dicyclohexyl. Examples include carbonates. In addition, carbonate compounds composed of the same or different types of hydroxy compounds derived from hydroxy compounds such as phenols and alcohols can be used.
ジイソシアネート化合物としては、具体的には、2,4−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートとの混合体、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の公知のジイソシアネートなどが挙げられる。 Specific examples of the diisocyanate compound include 2,4-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, and xylyl. Known diisocyanates such as range isocyanate, xylylene diisocyanate hydride, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate can be mentioned.
バイオマスポリエステルは、上記したジオール単位とジカルボン酸単位とを重縮合させる従来公知の方法により得ることができる。具体的には、上記のジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化反応及び/又はエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重合の一般的な方法や、有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法によって製造することができる。 Biomass polyester can be obtained by a conventionally known method of polycondensing the above-mentioned diol unit and dicarboxylic acid unit. Specifically, a general method of melt polymerization such as an esterification reaction and / or a transesterification reaction between the above dicarboxylic acid component and a diol component and then a polycondensation reaction under reduced pressure, or an organic solvent. It can be produced by a known solution heating dehydration condensation method using.
バイオマスポリエステルを製造する際に用いるジオールの使用量は、ジカルボン酸又はその誘導体100モルに対し、実質的に等モルであるが、一般には、エステル化及び/又はエステル交換反応及び/又は縮重合反応中の留出があることから、0.1モル%以上20モル%以下の量を過剰に用いることが好ましい。 The amount of diol used in producing the biomass polyester is substantially equimolar to 100 mol of the dicarboxylic acid or its derivative, but is generally an esterification and / or transesterification reaction and / or polycondensation reaction. It is preferable to use an excess amount of 0.1 mol% or more and 20 mol% or less because there is distillate inside.
また、重縮合反応は、重合触媒の存在下に行うのが好ましい。重合触媒の添加時期は、重縮合反応以前であれば特に限定されず、原料仕込み時に添加しておいてもよく、減圧開始時に添加してもよい。 Further, the polycondensation reaction is preferably carried out in the presence of a polymerization catalyst. The timing of adding the polymerization catalyst is not particularly limited as long as it is before the polycondensation reaction, and it may be added at the time of raw material preparation or at the start of reduced pressure.
重合触媒としては、一般には、周期表で、水素、炭素を除く第1族〜第14族金属元素を含む化合物が挙げられる。具体的には、チタン、ジルコニウム、錫、アンチモン、セリウム、ゲルマニウム、亜鉛、コバルト、マンガン、鉄、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、ナトリウム及びカリウムからなる群から選ばれた、少なくとも1種以上の金属を含むカルボン酸塩、アルコキシ塩、有機スルホン酸塩又はβ−ジケトナート塩等の有機基を含む化合物、更には前記した金属の酸化物、ハロゲン化物等の無機化合物及びそれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム及びカルシウムを含む金属化合物、並びにそれらの混合物が好ましく、特に、チタン化合物、ジルコニウム化合物及びゲルマニウム化合物が好ましい。また、触媒は、重合時に溶融或いは溶解した状態であると重合速度が高くなる理由から、重合時に液状であるか、エステル低重合体やポリエステルに溶解する化合物が好ましい。 Examples of the polymerization catalyst generally include compounds containing Group 1 to Group 14 metal elements excluding hydrogen and carbon in the periodic table. Specifically, at least one or more metals selected from the group consisting of titanium, zirconium, tin, antimony, cerium, germanium, zinc, cobalt, manganese, iron, aluminum, magnesium, calcium, strontium, sodium and potassium. Examples thereof include compounds containing organic groups such as carboxylates, alkoxy salts, organic sulfonates or β-diketonate salts, and inorganic compounds such as metal oxides and halides described above, and mixtures thereof. Among these, metal compounds containing titanium, zirconium, germanium, zinc, aluminum, magnesium and calcium, and mixtures thereof are preferable, and titanium compounds, zirconium compounds and germanium compounds are particularly preferable. Further, the catalyst is preferably a liquid at the time of polymerization, or a compound that is soluble in an ester low polymer or polyester, because the polymerization rate increases when the catalyst is melted or dissolved at the time of polymerization.
チタン化合物としては、テトラアルキルチタネートが好ましく、具体的には、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−t−ブチルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラベンジルチタネート及びこれらの混合チタネートが挙げられる。また、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタン(ジイソプロキシド)アセチルアセトネート、チタンビス(アンモニウムラクテイト)ジヒドロキシド、チタンビス(エチルアセトアセテート)ジイソプロポキシド、チタン(トリエタノールアミネート)イソプロポキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ブチルチタネートダイマー等も好適に用いられる。更には、酸化チタンや、チタンと珪素を含む複合酸化物も好適に用いられる。これらの中でも、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート及びテトラ−n−ブチルチタネート、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンビス(アンモニウムラクテイト)ジヒドロキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、ブチルチタネートダイマー、酸化チタン、チタニア/シリカ複合酸化物(例えば、Acordis Industrial Fibers社製の製品名:C−94)が好ましく、特に、テトラ−n−ブチルチタネート、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタニア/シリカ複合酸化物(例えば、Acordis Industrial Fibers社製の製品名:C−94)が好ましい。 As the titanium compound, tetraalkyl titanate is preferable, and specifically, tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-t-butyl titanate, tetraphenyl titanate, tetracyclohexyl titanate, and tetra. Benzyl titanates and mixed titanates thereof can be mentioned. In addition, titanium (oxy) acetylacetone, titanium tetraacetylacetone, titanium (diisoproxide) acetylacetonate, titanium bis (ammonium lactate) dihydroxydo, titanium bis (ethylacetacetate) diisopropoxide, titanium (triethanolamineate). ) Isopropoxide, polyhydroxytitanium stearate, titanium lactate, titanium triethanolaminate, butyl titanate dimer and the like are also preferably used. Further, titanium oxide and a composite oxide containing titanium and silicon are also preferably used. Among these, tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate and tetra-n-butyl titanate, titanium (oxy) acetylacetonate, titaniumtetraacetylacetonate, titaniumbis (ammonium lactate) dihydroxyde, polyhydroxytitanium stearate. , Titanium Lactate, Butyl Titanium Dimer, Titanium Oxide, Titania / Silica Composite Oxide (eg, Product Name: C-94 from Acordis Industrial Fibers) , Titanium (oxy) acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, titanium / silica composite oxide (for example, product name: C-94 manufactured by Acordis Industrial Fibers) is preferable.
ジルコニウム化合物としては、具体的には、ジルコニウムテトラアセテイト、ジルコニウムアセテイトヒドロキシド、ジルコニウムトリス(ブトキシ)ステアレート、ジルコニルジアセテイト、シュウ酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニル、シュウ酸ジルコニウムカリウム、ポリヒドロキシジルコニウムステアレート、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−t−ブトキシド、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネートならびにそれらの混合物が挙げられる。また、酸化ジルコニウムや、例えばジルコニウムと珪素を含む複合酸化物を使用してもよい。これらの中でも、ジルコニルジアセテイト、ジルコニウムトリス(ブトキシ)ステアレート、ジルコニウムテトラアセテイト、ジルコニウムアセテイトヒドロキシド、シュウ酸ジルコニウムアンモニウム、シュウ酸ジルコニウムカリウム、ポリヒドロキシジルコニウムステアレート、ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−t−ブトキシドが好ましい。 Specific examples of the zirconium compound include zirconium tetraacetylate, zirconium acetate hydroxide, zirconium tris (butoxy) stearate, zirconyl diacetate, zirconium oxalate, zirconium oxalate, potassium zirconium oxalate, and polyhydroxyzirconium. Included are stearate, zirconium ethoxydo, zirconium tetra-n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra-n-butoxide, zirconium tetra-t-butoxide, zirconium tributoxyacetylacetonate and mixtures thereof. Further, zirconium oxide or a composite oxide containing, for example, zirconium and silicon may be used. Among these, zirconyl diacetate, zirconium tris (butoxy) stearate, zirconium tetraacetylate, zirconium acetate hydroxide, zirconium ammonium oxalate, potassium zirconium oxalate, polyhydroxyzirconium stearate, zirconium tetra-n-propoxy Do, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra-n-butoxide, zirconium tetra-t-butoxide are preferred.
ゲルマニウム化合物としては、具体的には、酸化ゲルマニウムや塩化ゲルマニウム等の無機ゲルマニウム化合物、テトラアルコキシゲルマニウムなどの有機ゲルマニウム化合物が挙げられる。価格や入手の容易さなどから、酸化ゲルマニウム、テトラエトキシゲルマニウム及びテトラブトキシゲルマニウムなどが好ましく、特に、酸化ゲルマニウムが好ましい。 Specific examples of the germanium compound include an inorganic germanium compound such as germanium oxide and germanium chloride, and an organic germanium compound such as tetraalkoxygermanium. Germanium oxide, tetraethoxygermanium, tetrabutoxygermanium and the like are preferable, and germanium oxide is particularly preferable, from the viewpoint of price and availability.
これらの重合触媒として金属化合物を用いる場合の触媒使用量は、生成するポリエステルに対する金属量として、下限値が通常5ppm以上、好ましくは10ppm以上であり、上限値が通常30000ppm以下、好ましくは1000ppm以下、より好ましくは250ppm以下、特に好ましくは130ppm以下である。使用する触媒量が多すぎると、経済的に不利であるばかりでなくポリマーの熱安定性が低くなるのに対し、逆に少なすぎると重合活性が低くなり、それに伴いポリマー製造中にポリマーの分解が誘発されやすくなる。ここで使用する触媒量としては、その使用量を低減させる程生成するポリエステルの末端カルボキシル基量が低減されるので使用触媒量を低減させる方法は好ましい態様である。 When a metal compound is used as the polymerization catalyst, the lower limit of the amount of metal with respect to the produced polyester is usually 5 ppm or more, preferably 10 ppm or more, and the upper limit is usually 30,000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less. It is more preferably 250 ppm or less, and particularly preferably 130 ppm or less. If the amount of catalyst used is too large, not only is it economically disadvantageous, but also the thermal stability of the polymer is low, whereas if it is too small, the polymerization activity is low, and the polymer is decomposed during polymer production. Is more likely to be triggered. As the amount of catalyst used here, the amount of terminal carboxyl groups of the polyester produced is reduced as the amount of catalyst used is reduced, so a method of reducing the amount of catalyst used is a preferred embodiment.
ジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化反応及び/又はエステル交換反応の反応温度は、通常、150℃以上260℃以下の範囲であり、反応雰囲気は、通常窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下である。また、反応圧力は、通常、常圧以上10kPa以下である。また、反応時間は、通常、1時間以上10時間以下である。 The reaction temperature of the esterification reaction and / or transesterification reaction between the dicarboxylic acid component and the diol component is usually in the range of 150 ° C. or higher and 260 ° C. or lower, and the reaction atmosphere is usually under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Is. The reaction pressure is usually at least normal pressure and at least 10 kPa. The reaction time is usually 1 hour or more and 10 hours or less.
上記した製造工程において、鎖延長剤(カップリング剤)を反応系に添加してもよい。
鎖延長剤は、重縮合終了後、均一な溶融状態で、無溶媒で反応系に添加し、重縮合により得られたポリエステルと反応させる。
In the manufacturing process described above, a chain extender (coupling agent) may be added to the reaction system.
After the completion of polycondensation, the chain extender is added to the reaction system in a uniform molten state without a solvent, and is reacted with the polyester obtained by polycondensation.
これらの鎖延長剤(カップリング剤)を用いた高分子量ポリエステルは公知の技術を用いて製造することが可能である。鎖延長剤は、重縮合終了後、均一な溶融状態で無溶媒で反応系に添加し、重縮合により得られたポリエステルと反応させる。具体的には、ジオールとジカルボン酸とを触媒反応させて得られる、末端基が実質的にヒドロキシル基を有し、質量平均分子量(Mw)が20,000以上、好ましくは40,000以上のポリエステルプレポリマーに上記鎖延長剤を反応させることにより、より高分子量化したポリエステル系樹脂を得ることができる。質量平均分子量が20,000以上のプレポリマーであれば、少量のカップリング剤の使用で、溶融状態といった苛酷な条件下でも、残存する触媒の影響を受けないので反応中にゲルを生ずることなく、高分子量のポリエステルを製造することができる。 High molecular weight polyesters using these chain extenders (coupling agents) can be produced by using known techniques. After the completion of polycondensation, the chain extender is added to the reaction system in a uniform molten state without a solvent, and is reacted with the polyester obtained by polycondensation. Specifically, a polyester obtained by catalytically reacting a diol with a dicarboxylic acid, having a substantially hydroxyl group at the terminal group and having a mass average molecular weight (Mw) of 20,000 or more, preferably 40,000 or more. By reacting the prepolymer with the chain extender, a polyester resin having a higher molecular weight can be obtained. A prepolymer having a mass average molecular weight of 20,000 or more is not affected by the remaining catalyst even under harsh conditions such as a molten state by using a small amount of a coupling agent, so that no gel is formed during the reaction. , High molecular weight polyester can be produced.
得られたポリエステルは、固化させた後、さらに重合度を高めたり、環状三量体などのオリゴマーを除去するために、必要に応じて固相重合を行ってもよい。具体的には、ポリエステルをチップ化して乾燥させた後、100℃以上180℃以下の温度で1時間以上8時間以下程度加熱してポリエステルを予備結晶化させ、続いて、190℃以上230℃以下の温度で、不活性ガス流通下または減圧下で1時間以上数十時間以下加熱することにより行われる。 After solidification, the obtained polyester may be subjected to solid phase polymerization, if necessary, in order to further increase the degree of polymerization and remove oligomers such as cyclic trimers. Specifically, after the polyester is chipped and dried, the polyester is pre-crystallized by heating at a temperature of 100 ° C. or higher and 180 ° C. or lower for about 1 hour or longer and 8 hours or lower, and then 190 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. It is carried out by heating at the temperature of 1 hour or more and several tens of hours or less under the flow of an inert gas or under reduced pressure.
上記のようにして得られるポリエステルの固有粘度(オルトクロロフェノール溶液で、35℃にて測定)は、原料製造工程およびフィルム製膜工程における生産性の観点から、0.5dl/g以上1.5dl/g以下であることが好ましく、0.6dl/g以上1.2dl/g以下であることがより好ましい。 The intrinsic viscosity of the polyester obtained as described above (measured at 35 ° C. with an orthochlorophenol solution) is 0.5 dl / g or more and 1.5 dl from the viewpoint of productivity in the raw material manufacturing process and the film forming process. It is preferably / g or less, and more preferably 0.6 dl / g or more and 1.2 dl / g or less.
バイオマスポリエステルの製造工程において、または製造されたバイオマスポリエステルには、その特性が損なわれない範囲において各種の添加剤を添加してもよく、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、着色顔料等を添加することができる。これら添加剤は、バイオマスポリエステルを含む樹脂組成物全体に対して、5質量%以上50質量%以下、好ましくは5質量%以上20質量%以下の範囲で添加される。 Various additives may be added in the production process of the biomass polyester or to the produced biomass polyester as long as its characteristics are not impaired, for example, a plasticizer, an ultraviolet stabilizer, a color retardant, and a gloss. Erasing agents, deodorants, flame retardants, weather resistant agents, antistatic agents, thread friction reducing agents, mold release agents, antioxidants, ion exchangers, coloring pigments and the like can be added. These additives are added in a range of 5% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, based on the entire resin composition containing the biomass polyester.
(熱可塑性樹脂層)
熱可塑性樹脂層は、従来公知の熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。積層体が、熱可塑性樹脂層をさらに備えることで、従来の積層体と同様の耐熱性、耐圧性、耐水性、ヒートシール性、耐ピンホール性、耐突き刺し性、およびその他の物性を付与させることができる。
(Thermoplastic resin layer)
The thermoplastic resin layer can be formed by using a conventionally known thermoplastic resin. By further providing the laminate with a thermoplastic resin layer, the same heat resistance, pressure resistance, water resistance, heat sealability, pinhole resistance, puncture resistance, and other physical properties as those of the conventional laminate are imparted. be able to.
熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状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、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ナイロン等を挙げることができ、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、およびエチレン−メタクリル酸共重合体が好ましい。 Examples of the thermoplastic resin include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-acrylic acid copolymer. Combined, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methylacrylate copolymer, ethylene-ethylacrylate copolymer, ethylene-methylmethacrylate copolymer, ionomer resin, polyester resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, nylon, etc. Examples thereof include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, and ethylene-methacrylic acid copolymers.
熱可塑性樹脂層は、バイオマス由来の材料を含んでいてもよいし、化石燃料由来の材料を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂層がバイオマス由来の材料を含む場合、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体であるバイオマスポリオレフィンを含んでいてもよい。 The thermoplastic resin layer may contain a material derived from biomass or may contain a material derived from fossil fuel. When the thermoplastic resin layer contains a material derived from biomass, it may contain biomass polyolefin which is a polymer of a monomer containing ethylene derived from biomass.
熱可塑性樹脂層がバイオマスポリオレフィンを含む場合、好適に使用されるバイオマスポリオレフィンとしては、Braskem社製のバイオマス由来の低密度ポリエチレン(商品名:SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度95%)、Braskem社製のバイオマス由来の低密度ポリエチレン(商品名:SPB681、密度:0.922g/cm3、MFR:3.8g/10分、バイオマス度95%)等が挙げられる。 When the thermoplastic resin layer contains biomass polyolefin, the biomass polyolefin preferably used is low-density polyethylene derived from biomass manufactured by Braskem (trade name: SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8. 1 g / 10 minutes, biomass degree 95%), low-density polyethylene derived from polyolefin manufactured by Braskem (trade name: SPB681, density: 0.922 g / cm 3 , MFR: 3.8 g / 10 minutes, biomass degree 95%) And so on.
また、上述のように、紙基材層のポリエステル樹脂層とは反対側の面に第2の熱可塑性樹脂層を設けてもよい。第2の熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂層(第1の熱可塑性樹脂層)と同じ樹脂を用いることができる。 Further, as described above, the second thermoplastic resin layer may be provided on the surface of the paper base material layer opposite to the polyester resin layer. As the second thermoplastic resin layer, the same resin as the thermoplastic resin layer (first thermoplastic resin layer) can be used.
(印刷層)
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様などの所望の任意の印刷模様を形成する層である。印刷層は、必要に応じて設けることができ、例えば、紙基材層のポリエステル樹脂層とは反対側の面に設けることができる。印刷層は、紙基材層の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができ、その形成方法は特に限定されない。
(Print layer)
The printing layer is used for decoration, display of contents, display of expiration date, display of manufacturers, sellers, etc., and for display of other things and giving aesthetics, such as letters, numbers, patterns, figures, symbols, patterns, etc. A layer that forms any desired print pattern. The printing layer can be provided as needed, and can be provided, for example, on the surface of the paper base material layer opposite to the polyester resin layer. The printing layer may be provided on the entire surface or a part of the paper base material layer. The printed layer can be formed by using a conventionally known pigment or dye, and the forming method thereof is not particularly limited.
(バリア層)
バリア層は、無機物および/または無機酸化物からなるものであり、無機物もしくは無機酸化物の蒸着膜または金属箔からなるものが好ましい。蒸着膜は、従来公知の無機物または無機酸化物を用いて、従来公知の方法により形成することができ、その組成および形成方法は特に限定されない。積層体が、バリア層をさらに有することで、酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性や、可視光および紫外線等の透過を阻止する遮光性を、付与ないし向上させることができる。なお、積層体は、バリア層を2層以上有してもよい。バリア層を2層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
(Barrier layer)
The barrier layer is made of an inorganic substance and / or an inorganic oxide, and is preferably made of a vapor-deposited film of an inorganic substance or an inorganic oxide or a metal foil. The vapor-deposited film can be formed by a conventionally known method using a conventionally known inorganic substance or an inorganic oxide, and the composition and the forming method thereof are not particularly limited. When the laminate further has a barrier layer, it is possible to impart or improve a gas barrier property that blocks the permeation of oxygen gas, water vapor, and the like, and a light-shielding property that blocks the permeation of visible light, ultraviolet rays, and the like. The laminated body may have two or more barrier layers. When two or more barrier layers are provided, they may have the same composition or different compositions.
蒸着膜としては、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の無機物または無機酸化物の蒸着膜を使用することができる。特に、包装用材料(袋)等に適するものとしては、アルミニウム金属の蒸着膜、あるいは、ケイ素酸化物またはアルミニウム金属もしくはアルミニウム酸化物の蒸着膜を用いるのがよい。 Examples of the vapor deposition film include silicon (Si), aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), potassium (K), tin (Sn), sodium (Na), boron (B), and titanium (Ti). ), Lead (Pb), zirconium (Zr), yttrium (Y) and other inorganic substances or inorganic oxide vapor deposition films can be used. In particular, as a material (bag) for packaging or the like, it is preferable to use an aluminum metal vapor deposition film or a silicon oxide or aluminum metal or aluminum oxide vapor deposition film.
無機酸化物の表記は、例えば、SiOX、AlOX等のようにMOX(ただし、式中、Mは、無機元素を表し、Xの値は、無機元素によってそれぞれ範囲がことなる。)で表される。Xの値の範囲としては、ケイ素(Si)は、0〜2、アルミニウム(Al)は、0〜1.5、マグネシウム(Mg)は、0〜1、カルシウム(Ca)は、0〜1、カリウム(K)は、0〜0.5、スズ(Sn)は、0〜2、ナトリウム(Na)は、0〜0.5、ホウ素(B)は、0〜1、5、チタン(Ti)は、0〜2、鉛(Pb)は、0〜1、ジルコニウム(Zr)は0〜2、イットリウム(Y)は、0〜1.5の範囲の値をとることができる。上記において、X=0の場合、完全な無機単体(純物質)であり、透明ではなく、また、Xの範囲の上限は、完全に酸化した値である。包装用材料には、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)が好適に使用され、ケイ素(Si)は、1.0〜2.0、アルミニウム(Al)は、0.5〜1.5の範囲の値のものを使用することができる。 Representation of the inorganic oxide, for example, SiO X, as such AlO X MO X (In the formula, M represents an inorganic element, the value of X, varies each of an inorganic element range.) In expressed. The range of X values is 0 to 2 for silicon (Si), 0 to 1.5 for aluminum (Al), 0 to 1 for magnesium (Mg), and 0 to 1 for calcium (Ca). Potassium (K) is 0 to 0.5, tin (Sn) is 0 to 2, sodium (Na) is 0 to 0.5, boron (B) is 0 to 1, 5, and titanium (Ti). Can take a value in the range of 0 to 2, lead (Pb) can take a value in the range of 0 to 1, zirconium (Zr) can take a value in the range of 0 to 2, and yttrium (Y) can take a value in the range of 0 to 1.5. In the above, when X = 0, it is a completely inorganic simple substance (pure substance) and is not transparent, and the upper limit of the range of X is a completely oxidized value. Silicon (Si) and aluminum (Al) are preferably used as the packaging material, with silicon (Si) in the range of 1.0 to 2.0 and aluminum (Al) in the range of 0.5 to 1.5. You can use the one with the value of.
本発明において、上記のような無機物または無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、使用する無機物または無機酸化物の種類等によって異なるが、例えば、50Å以上2000Å以下、好ましくは、100Å以上1000Å以下の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。更に具体的に説明すると、アルミニウムの蒸着膜の場合には、膜厚50Å以上600Å以下、更に、好ましくは、100Å以上450Å以下が望ましく、また、酸化アルミニウムあるいは酸化珪素の蒸着膜の場合には、膜厚50Å以上500Å以下、更に、好ましくは、100Å以上300Å以下が望ましいものである。 In the present invention, the thickness of the thin-film film of the inorganic substance or the inorganic oxide as described above varies depending on the type of the inorganic substance or the inorganic oxide used, and is, for example, 50 Å or more and 2000 Å or less, preferably 100 Å or more and 1000 Å or less. It is desirable to arbitrarily select and form within the range of. More specifically, in the case of a thin-film aluminum film, a film thickness of 50 Å or more and 600 Å or less, more preferably 100 Å or more and 450 Å or less is desirable, and in the case of an aluminum oxide or silicon oxide film. A film thickness of 50 Å or more and 500 Å or less, more preferably 100 Å or more and 300 Å or less is desirable.
蒸着膜は、ポリエステル樹脂層や、下記のプラスチックフィルムに以下の形成方法を用いて形成することができる。蒸着膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレ−ティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、および光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を挙げることができる。 The vapor-deposited film can be formed on the polyester resin layer or the following plastic film by the following forming method. Examples of the method for forming the vapor deposition film include a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, or a plasma chemical vapor deposition method and thermochemistry. Examples thereof include a chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition method, CVD method) such as a vapor phase growth method and a photochemical vapor deposition method.
また、他の態様によれば、バリア層は、金属を圧延して得られた金属箔であってもよい。金属箔としては、従来公知の金属箔を用いることができる。酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性や、可視光および紫外線等の透過を阻止する遮光性の点からは、アルミニウム箔が好ましい。 Further, according to another aspect, the barrier layer may be a metal foil obtained by rolling a metal. As the metal foil, a conventionally known metal foil can be used. Aluminum foil is preferable from the viewpoint of gas barrier property that blocks the transmission of oxygen gas, water vapor, and the like, and light-shielding property that blocks the transmission of visible light, ultraviolet rays, and the like.
(プラスチックフィルム)
本発明においては、他の層として各種プラスチックフィルムを用いてもよい。例えば、延伸ナイロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム、ナイロン6/メタキシリレンジアミンナイロン6共押共延伸フィルムまたはポリプロピレン/ エチレン−ビニルアルコール共重合体共押共延伸フィルム等のいずれか、またはこれらの2以上のフィルムを積層した複合フィルムであってもよい。なお、プラスチックフィルムには、ポリビニルアルコールなどがコーティングされていてもよい。
(Plastic film)
In the present invention, various plastic films may be used as other layers. For example, one or more of a stretched nylon film, a stretched polypropylene film, a nylon 6 / metaxylylene diamine nylon 6 co-pressed co-stretched film, a polypropylene / ethylene-vinyl alcohol copolymer co-pressed co-stretched film, and the like. It may be a composite film in which films are laminated. The plastic film may be coated with polyvinyl alcohol or the like.
プラスチックフィルムは、バイオマス由来の材料を含んでいてもよいし、化石燃料由来の材料を含んでいてもよい。プラスチックフィルムがバイオマス由来の材料を含む場合、ポリエステル樹脂層と同じ材料を使用することができる。 The plastic film may contain a material derived from biomass or a material derived from fossil fuel. If the plastic film contains a material derived from biomass, the same material as the polyester resin layer can be used.
(接着層)
接着層は、ドライラミネート法により2層を接着する場合に、積層しようとする層の表面に、接着剤を塗布して乾燥させることにより形成される接着剤層とすることができる。
接着剤としては、例えば、1液型あるいは2液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、(メタ)アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などの接着剤を用いることができる。上記のラミネート用接着剤のコーティング方法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で積層体を構成する層の塗布面に塗布することができる。塗布量としては、0.1g/m2以上10g/m2以下(乾燥状態)が好ましく、1g/m2以上5g/m2以下(乾燥状態)がより好ましい。
(Adhesive layer)
The adhesive layer can be an adhesive layer formed by applying an adhesive to the surface of the layer to be laminated and drying it when the two layers are bonded by the dry laminating method.
Examples of the adhesive include one-component or two-component curable or non-curable vinyl type, (meth) acrylic type, polyamide type, polyester type, polyether type, polyurethane type, epoxy type, rubber type, and others. Such solvent type, water-based type, or emulsion type adhesives can be used. As a coating method of the above-mentioned adhesive for laminating, for example, a direct gravure roll coating method, a gravure roll coating method, a kiss coating method, a reverse roll coating method, a fonten method, a transfer roll coating method, or other methods are used to form a laminate. It can be applied to the coated surface of the layer. The coating amount is preferably 0.1 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less (dry state), and more preferably 1 g / m 2 or more and 5 g / m 2 or less (dry state).
また、接着層は、溶融押出しラミネート法により熱可塑性樹脂層などを積層する場合に、積層しようとする層の表面に、アンカーコート剤を塗布して乾燥させることにより形成されるアンカーコート層であってもよい。アンカーコート剤としては、耐熱温度が135℃以上である任意の樹脂、例えばビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等からなるアンカーコート剤が挙げられるが、特に、構造中に2以上のヒドロキシル基を有するポリアクリル系又はポリメタクリル系樹脂と、硬化剤としてのイソシアネート化合物とからなるアンカーコート剤を、好ましく使用することができる。また、これに添加剤としてシランカップリング剤を併用してもよく、また、硝化綿を、耐熱性を高めるために併用してもよい。 Further, the adhesive layer is an anchor coat layer formed by applying an anchor coating agent to the surface of the layer to be laminated and drying it when laminating a thermoplastic resin layer or the like by a melt extrusion laminating method. You may. Examples of the anchor coating agent include an anchor coating agent made of any resin having a heat resistant temperature of 135 ° C. or higher, for example, a vinyl-modified resin, an epoxy resin, a urethane resin, a polyester resin, or the like. An anchor coating agent composed of a polyacrylic or polymethacrylic resin having a hydroxyl group and an isocyanate compound as a curing agent can be preferably used. Further, a silane coupling agent may be used in combination with this as an additive, or nitric acid cotton may be used in combination to increase heat resistance.
また、接着層は、サンドラミネート法により2層を接着する場合や溶融押出しラミネート法に使用される接着樹脂層であってもよい。接着樹脂層に使用できる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、または環状ポリオレフィン系樹脂、またはこれら樹脂を主成分とする共重合樹脂、変性樹脂、または、混合体(アロイでを含む)を用いることができる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン(PP)、メタロセン触媒を利用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、エチレン・ポリプロピレンのランダムもしくはブロック共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン・マレイン酸共重合体、アイオノマー樹脂、また、層間の密着性を向上させるために、上記したポリオレフィン系樹脂を、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂などを用いることができる。また、ポリオレフィン樹脂に、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、エステル単量体をグラフト重合、または、共重合した樹脂などを用いることができる。これらの材料は、一種単独または二種以上を組み合わせて使用することができる。環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリノルボネンなどの環状ポリオレフィンなどを用いることができる。これらの樹脂は、単独または複数を組み合せて使用できる。なお、上記したポリエチレン系樹脂としては、上記したバイオマス由来のエチレンをモノマー単位として用いたものを使用できることは言うまでもない。 Further, the adhesive layer may be an adhesive resin layer used when two layers are bonded by a sand laminating method or a melt extrusion laminating method. Examples of the thermoplastic resin that can be used for the adhesive resin layer include polyethylene-based resins, polypropylene-based resins, or cyclic polyolefin-based resins, or copolymer resins containing these resins as main components, modified resins, or mixtures (including alloys). ) Can be used. Examples of the polyolefin resin include low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), linear (linear) low density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), and metallocene catalyst. Ethylene-α / olefin copolymer, random or block copolymer of ethylene / polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-acrylic acid copolymer (EAA), ethylene / Ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene-methacrylic acid copolymer (EMAA), ethylene-methyl methacrylate copolymer (EMMA), ethylene-maleic acid copolymer, ionomer resin, and adhesion between layers. It is possible to use an acid-modified polyolefin-based resin obtained by modifying the above-mentioned polyolefin-based resin with an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid. it can. Further, as the polyolefin resin, an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated carboxylic acid anhydride, a resin obtained by graft-polymerizing or copolymerizing an ester monomer and the like can be used. These materials can be used alone or in combination of two or more. As the cyclic polyolefin resin, for example, cyclic polyolefins such as ethylene-propylene copolymer, polymethylpentene, polybutene, and polynorbonene can be used. These resins can be used alone or in combination of two or more. Needless to say, as the above-mentioned polyethylene-based resin, one using the above-mentioned biomass-derived ethylene as a monomer unit can be used.
接着樹脂層は、バイオマス由来の材料を含んでいてもよいし、化石燃料由来の材料を含んでいてもよい。接着樹脂層がバイオマス由来の材料を含む場合、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体であるバイオマスポリオレフィンを含んでいてもよい。 The adhesive resin layer may contain a material derived from biomass or a material derived from fossil fuel. When the adhesive resin layer contains a material derived from biomass, it may contain biomass polyolefin which is a polymer of a monomer containing ethylene derived from biomass.
接着樹脂層がバイオマスポリオレフィンを含む場合、好適に使用されるバイオマスポリオレフィンとしては、Braskem社製のバイオマス由来の低密度ポリエチレン(商品名:SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度95%)、Braskem社製のバイオマス由来の低密度ポリエチレン(商品名:SPB681、密度:0.922g/cm3、MFR:3.8g/10分、バイオマス度95%)等が挙げられる。 When the adhesive resin layer contains biomass polyolefin, the biomass polyolefin preferably used is low-density polyethylene derived from biomass manufactured by Braskem (trade name: SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g). / 10 minutes, biomass degree 95%), low-density polyethylene derived from polyolefin manufactured by Braskem (trade name: SPB681, density: 0.922 g / cm 3 , MFR: 3.8 g / 10 minutes, biomass degree 95%), etc. Can be mentioned.
(積層体の製造方法)
本発明による積層体の製造方法は特に限定されず、ドライラミネート法、溶融押出しラミネート法、サンドラミネート法等の従来公知の方法を用いてにより製造することができる。本発明においては、サンドラミネート法を用いて、溶融押出しして形成した接着樹脂層を介して、ポリエステル樹脂層を積層することができる。
(Manufacturing method of laminated body)
The method for producing the laminate according to the present invention is not particularly limited, and the laminate can be produced by using conventionally known methods such as a dry laminating method, a melt extrusion laminating method, and a sand laminating method. In the present invention, the polyester resin layer can be laminated via the adhesive resin layer formed by melt extrusion using the sand laminating method.
上記のようにして得られる積層体の厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、5μm以上500μm以下、好ましくは20μm以上300μm以下である。 The thickness of the laminate obtained as described above is arbitrary depending on the intended use, but is usually 5 μm or more and 500 μm or less, preferably 20 μm or more and 300 μm or less.
本発明による積層体には、化学的機能、電気的機能、磁気的機能、力学的機能、摩擦/磨耗/潤滑機能、光学的機能、熱的機能、生体適合性等の表面機能等の付与を目的として、二次加工を施すことも可能である。二次加工の例としては、エンボス加工、塗装、接着、印刷、メタライジング(めっき等)、機械加工、表面処理(帯電防止処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、フォトクロミズム処理、物理蒸着、化学蒸着、コーティング、等)等が挙げられる。また、本発明による積層体に、ラミネート加工(ドライラミネートや押し出しラミネート)、製袋加工、およびその他の後処理加工を施して、成型品を製造することもできる。 The laminate according to the present invention is provided with chemical functions, electrical functions, magnetic functions, mechanical functions, friction / wear / lubrication functions, optical functions, thermal functions, surface functions such as biocompatibility, and the like. It is also possible to perform secondary processing for the purpose. Examples of secondary processing include embossing, painting, adhesion, printing, metallizing (plating, etc.), machining, surface treatment (antistatic treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, photochromism treatment, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, etc.) Coating, etc.) and the like. Further, the laminated body according to the present invention may be subjected to laminating processing (dry laminating or extrusion laminating), bag making processing, and other post-treatment processing to produce a molded product.
(用途)
本発明による積層体は、紙カップ、液体紙容器、ラベル材料、蓋材等の包装製品に使用することができる。
(Use)
The laminate according to the present invention can be used for packaging products such as paper cups, liquid paper containers, label materials, and lid materials.
(紙カップ)
本発明による積層体は、特に紙コップに好適に使用できる。本発明による積層体を用いて紙カップを形成した場合について説明する。図4は、紙カップの一部を切除した斜視図である。図4に示すように、紙カップ40は、上部にフランジ部41を有し、かつ直径が開口部へ向かって徐々に広がる円筒状の胴部42と、胴部42の下端(一端)に設けられた底部43とを備えている。胴部42は、その上端が外側に丸められたフランジ部41が設けられている。なお、紙カップ40は、内容物を収納した後に、胴部42のフランジ部41に沿って蓋材(図示せず)が貼着されることにより密封されていてもよい。蓋材はガスバリア性を有していることが好ましい。
(Paper cup)
The laminate according to the present invention can be particularly preferably used for paper cups. A case where a paper cup is formed by using the laminate according to the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective view in which a part of the paper cup is cut off. As shown in FIG. 4, the
また、紙カップ40は、図5に示すように、胴部42の外周に外装体44を備えていてもよい。外装体44としては、例えば、紙を用いることができる。そして、胴部42には凸部45が形成されている。凸部45は、胴部42と外装体44との間に空気層の間隙46を設けるために形成される。凸部45は水平方向に一本以上設けられ、例えば、図5に示すように二本設けることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
(他の態様)
本発明者らは、ポリエステルの原料であるエチレングリコールに着目し、従来の化石燃料から得られるエチレングリコールに代えて、バイオマス由来のエチレングリコールをその原料としたバイオマスポリエステル(以下、単に「バイオマスポリエステル」ということがある)を含むポリエステル樹脂層を備える積層体は、従来の化石燃料から得られるエチレングリコールを用いて製造されたポリエステル(以下、単に「化石燃料由来のポリエステル」ということがある)からなるポリエステル樹脂層を備える積層体と、機械的特性等の物性面で遜色ないものが得られるとの知見を得た。本発明の他の態様はかかる知見によるものである。
したがって、本発明の他の態様の目的は、従来の化石燃料由来のポリエステルからなるポリエステル樹脂層を備える積層体と機械的特性等の物性面で遜色ない、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層を備える積層体を提供することである。
本発明の他の態様においては、
少なくとも、紙基材層と、ポリエステル樹脂層と、熱可塑性樹脂層とをこの順に備える積層体であって、
前記ポリエステル樹脂層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸単位とするバイオマスポリエステルを含み、
前記ポリエステル樹脂層中のバイオマス度が5%以上である、積層体が提供される。
本発明の他の態様においては、前記ジカルボン酸がテレフタル酸であることが好ましい。
本発明の他の態様においては、前記熱可塑性樹脂層が、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、およびエチレン−メタクリル酸共重合体からなる群から選択される樹脂材料を含むことが好ましい。
本発明の他の態様においては、前記積層体を備える包装製品が提供される。
本発明の他の態様においては、前記積層体を備える紙カップであって、
前記紙カップの最内層が前記熱可塑性樹脂層である、紙カップが提供される。
本発明の他の態様による積層体は、少なくとも、紙基材層と、バイオマスポリエステルを含むポリエステル樹脂層と、熱可塑性樹脂層とを備えることで、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明の他の態様による積層体は、従来の化石燃料由来のポリエステル樹脂層を備える積層体と比べて機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の化石燃料由来のポリエステル樹脂層を備える積層体を代替することができる。
(Other aspects)
The present inventors have focused on ethylene glycol, which is a raw material for polyester, and instead of ethylene glycol obtained from conventional fossil fuels, biomass polyester using ethylene glycol derived from biomass as a raw material (hereinafter, simply "biomass polyester"). The laminate including the polyester resin layer containing (may be referred to as) is made of polyester produced using ethylene glycol obtained from conventional fossil fuels (hereinafter, may be simply referred to as "polyester derived from fossil fuels"). It was found that a laminate having a polyester resin layer and a laminate having physical properties such as mechanical properties can be obtained. Another aspect of the invention is based on such findings.
Therefore, an object of another aspect of the present invention is a laminate having a polyester resin layer containing a polyester resin derived from a biomass polyester, which is comparable in physical properties such as mechanical properties to a laminate having a polyester resin layer made of polyester derived from a conventional fossil fuel. To provide the body.
In another aspect of the invention
A laminate including at least a paper base material layer, a polyester resin layer, and a thermoplastic resin layer in this order.
The polyester resin layer contains biomass polyester having ethylene glycol derived from biomass as a diol unit and dicarboxylic acid derived from fossil fuel as a dicarboxylic acid unit.
A laminate having a biomass content of 5% or more in the polyester resin layer is provided.
In another aspect of the present invention, it is preferable that the dicarboxylic acid is terephthalic acid.
In another aspect of the invention, the thermoplastic resin layer comprises a resin material selected from the group consisting of low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, and ethylene-methacrylic acid copolymers. Is preferable.
In another aspect of the invention, a packaged product comprising the laminate is provided.
In another aspect of the present invention, the paper cup provided with the laminate is provided.
A paper cup is provided in which the innermost layer of the paper cup is the thermoplastic resin layer.
The laminate according to another aspect of the present invention includes at least a paper base material layer, a polyester resin layer containing biomass polyester, and a thermoplastic resin layer, thereby reducing the amount of fossil fuel used as compared with the conventional one. It can reduce the environmental load. Further, since the laminate according to another aspect of the present invention is comparable in physical properties such as mechanical properties to the laminate provided with the polyester resin layer derived from the conventional fossil fuel, the polyester resin derived from the conventional fossil fuel A laminate with layers can be substituted.
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
<測定・条件>
下記の参考例、参考比較例、実施例、および比較例において、バイオマス度とは、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素濃度の値である。
<Measurement / conditions>
In the following Reference Examples, Reference Comparative Examples, Examples, and Comparative Examples, the biomass degree is a value of carbon concentration derived from biomass as measured by radiocarbon (C14).
下記で用いた押出製膜機の条件は、以下のとおりであった。
スクリュー径:90mm
スクリュー型式:フルフライト
L/D:28
Tダイ:11S型ストレートマニホールド
Tダイ有効開口長:560mm
The conditions of the extruder used below were as follows.
Screw diameter: 90 mm
Screw model: Full flight L / D: 28
T-die: 11S type straight manifold T-die effective opening length: 560mm
[実施例1]
<積層体1の作製>
化石燃料由来のテレフタル酸とバイオマス由来のエチレングリコール(バイオマスポリエステル)を用いて製膜した二軸延伸されたポリエステルフィルム1(バイオマス度:20%、東洋紡社製、DE038、厚さ12μm)を準備した。紙基材層として耐酸コートカップ(中越パルプ工業株式会社製、坪量270g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面にアンカーコート剤(マツモトファインケミカル社製、WS−700)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。続いて、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第2の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第2の熱可塑性樹脂層と反対側の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、コロナ処理を施したポリエステルフィルム1(ポリエステル樹脂層)のコロナ処理面を貼り合わせた。続いて、ポリエステルフィルム1上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ40μm)を形成して、第2の熱可塑性樹脂層、アンカーコート層、紙基材層、接着樹脂層、ポリエステル樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体1を得た。
[Example 1]
<Preparation of laminated body 1>
A biaxially stretched polyester film 1 (biomass degree: 20%, manufactured by Toyobo Co., Ltd., DE038,
[実施例2]
<積層体2の作製>
紙基材層として耐酸コートカップ(中越パルプ工業株式会社製、坪量270g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面にアンカーコート剤(マツモトファインケミカル社製、WS−700)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。続いて、アンカーコート層上にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第2の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ20μm)を形成した。
次に、紙基材層の第2の熱可塑性樹脂層と反対側の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ15μm)を介して、コロナ処理を施したポリエステルフィルム1(ポリエステル樹脂層)のコロナ処理面を貼り合わせた。続いて、ポリエステルフィルム1上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ40μm)を形成して、第2の熱可塑性樹脂層、アンカーコート層、紙基材層、接着樹脂層、ポリエステル樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体2を得た。
[Example 2]
<Preparation of laminated body 2>
An acid-resistant coated cup (manufactured by Chuetsu Pulp & Paper Co., Ltd., basis weight 270 g / m 2 ) is prepared as a paper substrate layer, and after corona treatment is applied to one surface, an anchor coating agent (Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) is applied to the corona treated surface. , WS-700) was applied and dried to form an anchor coat layer. Subsequently, a low-density polyethylene derived from biomass (manufactured by Braskem, SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g / 10 minutes, biomass degree: 95%) was placed on the anchor coat layer with a resin at 320 ° C. A second thermoplastic resin layer (biomass degree: 95%,
Next, the surface of the paper substrate layer opposite to the second thermoplastic resin layer is subjected to corona treatment, and then the corona-treated surface is subjected to a sand-lamination method to produce low-density polyethylene derived from biomass (Brasschem). Made, SBC818, Density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g / 10 minutes, Biomass degree: 95%) Through this adhesive resin layer (Biomass degree: 95%,
[比較例1]
<積層体3の作製>
化石燃料由来のテレフタル酸と化石燃料由来のエチレングリコール(化石燃料由来のポリエステル)用いて製膜した二軸延伸されたポリエステルフィルム2(バイオマス度:0%、東洋紡社製、T4100、厚さ12μm)を準備した。紙基材層として耐酸コートカップ(中越パルプ工業株式会社製、坪量270g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面にアンカーコート剤(マツモトファインケミカル社製、WS−700)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。続いて、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第2の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第2の熱可塑性樹脂層と反対側の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、コロナ処理を施したポリエステルフィルム2(樹脂層)のコロナ処理面を貼り合わせた。続いて、ポリエステルフィルム2上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ40μm)を形成して、第2の熱可塑性樹脂層、アンカーコート層、紙基材層、接着樹脂層、樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体3を得た。
[Comparative Example 1]
<Preparation of laminated body 3>
Biaxially stretched polyester film 2 (biomass degree: 0%, manufactured by Toyobo Co., Ltd., T4100,
[実施例3]
<積層体4の作製>
紙基材層としてコップ原紙(日本製紙社製、坪量280g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC600A、密度:0.919g/cm3、MFR:7.0g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、コロナ処理を施したポリエステルフィルム1のコロナ処理面を貼り合わせた。続いて、ポリエステルフィルム1上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC600A、密度:0.919g/cm3、MFR:7.0g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ40μm)を形成して、紙基材層、接着樹脂層、ポリエステル樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体4を得た。
[Example 3]
<Preparation of laminated body 4>
A cup base paper (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd., with a basis weight of 280 g / m 2 ) is prepared as a paper substrate layer, one surface is corona-treated, and then the corona-treated surface is subjected to a fossil fuel by a sand laminating method. While extruding the derived low-density polyethylene (manufactured by Nippon Polyethylene, LC600A, density: 0.919 g / cm 3 , MFR: 7.0 g / 10 minutes, biomass degree: 0%), this adhesive resin layer (biomass degree: 0). %,
[実施例4]
<積層体5の作製>
紙基材層としてコップ原紙(日本製紙社製、坪量280g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ15μm)を介して、コロナ処理を施したポリエステルフィルム1のコロナ処理面を貼り合わせた。続いて、ポリエステルフィルム1上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ40μm)を形成して、紙基材層、接着樹脂層、ポリエステル樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体5を得た。
[Example 4]
<Preparation of laminated body 5>
A cup base paper (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., basis weight 280 g / m 2 ) is prepared as a paper base layer, one surface is corona-treated, and then the corona-treated surface is derived from biomass by using a sand laminate method. Low-density polyethylene (manufactured by Braskem, SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g / 10 minutes, biomass degree: 95%) while extruding this adhesive resin layer (biomass degree: 95%, The corona-treated surfaces of the corona-treated polyester film 1 were bonded together via a thickness of 15 μm). Subsequently, an anchor coating agent (EL540 / CAT-RT32 manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) was applied and dried on the polyester film 1 to form an anchor coating layer. Then, a low-density polyethylene derived from biomass (manufactured by Braskem, SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g / 10 minutes, biomass degree: 95%) was placed on the anchor coat layer at a resin temperature of 320 ° C. , A thermoplastic resin layer (biomass degree: 95%,
[比較例2]
<積層体6の作製>
紙基材層としてコップ原紙(日本製紙社製、坪量280g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC600A、密度:0.919g/cm3、MFR:7.0g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、コロナ処理を施したポリエステルフィルム2のコロナ処理面を貼り合わせた。続いて、ポリエステルフィルム2上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC600A、密度:0.919g/cm3、MFR:7.0g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ40μm)を形成して、紙基材層、接着樹脂層、樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体6を得た。
[Comparative Example 2]
<Preparation of laminated body 6>
A cup base paper (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd., with a basis weight of 280 g / m 2 ) is prepared as a paper substrate layer, one surface is corona-treated, and then the corona-treated surface is subjected to a fossil fuel by a sand laminating method. While extruding the derived low-density polyethylene (manufactured by Nippon Polyethylene, LC600A, density: 0.919 g / cm 3 , MFR: 7.0 g / 10 minutes, biomass degree: 0%), this adhesive resin layer (biomass degree: 0). %,
[実施例5]
<積層体7の作製>
ポリエステルフィルム1を使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロールに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記のポリエチレンテレフタレートフィルムのコロナ処理面に、厚さ200Åの酸化珪素の蒸着膜を形成して、酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム1を得た。
(蒸着条件)
蒸着面;コロナ処理面
導入ガス量;ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガス:ヘリウム=1:3:3(単位:slm)
真空チャンバー内の真空度;2〜6×10−6mBar
蒸着チャンバー内の真空度;2〜5×10−3mBar
冷却・電極ドラム供給電力;10kW
ライン速度;100m/分
[Example 5]
<Preparation of laminated body 7>
A polyester film 1 is used, which is mounted on a delivery roll of a plasma chemical vapor deposition apparatus, and then, under the conditions shown below, a 200 Å thick silicon oxide vapor deposition film is formed on the corona-treated surface of the above polyethylene terephthalate film. Was formed to obtain a silicon oxide-deposited polyester film 1.
(Evaporation conditions)
Deposited surface; Corona treated surface Introduced gas amount; Hexamethyldisiloxane: Oxygen gas: Helium = 1: 3: 3 (Unit: slm)
Degree of vacuum in the vacuum chamber; 2-6 x 10-6 mBar
Vacuum degree in vapor deposition chamber; 2-5
Cooling / electrode drum supply power; 10 kW
Line speed: 100m / min
紙基材層としてコップ原紙(日本製紙社製、坪量260g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC600A、密度:0.919g/cm3、MFR:7.0g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、上記の酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム1の蒸着面を貼り合わせた。続いて、該酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム1上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で押出成形して、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ25μm)を形成して、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、ポリエステル樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体7を得た。
A cup base paper (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd., with a basis weight of 260 g / m 2 ) is prepared as a paper substrate layer, one surface is corona-treated, and then the corona-treated surface is subjected to a fossil fuel by a sand laminating method. While extruding the derived low-density polyethylene (manufactured by Nippon Polyethylene, LC600A, density: 0.919 g / cm 3 , MFR: 7.0 g / 10 minutes, biomass degree: 0%), this adhesive resin layer (biomass degree: 0). %,
[実施例6]
<積層体8の作製>
紙基材層としてコップ原紙(日本製紙社製、坪量260g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ15μm)を介して、上記の酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム1の蒸着面を貼り合わせた。続いて、該酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム1上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で押出成形して、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ25μm)を形成して、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、ポリエステル樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体8を得た。
[Example 6]
<Preparation of laminated body 8>
A cup base paper (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., with a basis weight of 260 g / m 2 ) is prepared as a paper base layer, and one surface is subjected to corona treatment, and then the corona treated surface is derived from biomass by using a sand laminate method. Low-density polyethylene (manufactured by Braskem, SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g / 10 minutes, biomass degree: 95%) while extruding this adhesive resin layer (biomass degree: 95%, The vapor-deposited surfaces of the above-mentioned silicon oxide-deposited polyester film 1 were laminated via a thickness of 15 μm). Subsequently, an anchor coating agent (EL540 / CAT-RT32 manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) was applied and dried on the silicon oxide-deposited polyester film 1 to form an anchor coating layer. Then, a low-density polyethylene derived from biomass (manufactured by Braskem, SBC818, density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 8.1 g / 10 minutes, biomass degree: 95%) was placed on the anchor coat layer at a resin temperature of 320 ° C. , Extruded at a line speed of 100 m / min to form a thermoplastic resin layer (biomass degree: 95%, thickness 25 μm), and formed a paper base material layer, an adhesive resin layer, a barrier layer, a polyester resin layer, and an anchor coat. A laminated body 8 in which a layer and a thermoplastic resin layer were laminated in this order was obtained.
[比較例3]
<積層体9の作製>
ポリエステルフィルム2を用いた以外は実施例3と同様にして、酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム2を得た。
[Comparative Example 3]
<Preparation of laminated body 9>
A silicon oxide-deposited polyester film 2 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the polyester film 2 was used.
紙基材層としてコップ原紙(日本製紙社製、坪量260g/m2)を用意し、一方の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC600A、密度:0.919g/cm3、MFR:7.0g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、上記の酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム2(バイオマス度:0%)の蒸着面を貼り合わせた。続いて、該酸化珪素蒸着ポリエステルフィルム2上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で押出成形して、熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ25μm)を形成して、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、樹脂層、アンカーコート層、熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体9を得た。
A cup base paper (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd., biomass 260 g / m 2 ) is prepared as a paper base layer, and one surface is corona-treated, and then the corona-treated surface is subjected to a fossil fuel by a sand laminating method. While extruding the derived low-density polyethylene (manufactured by Nippon Polyethylene, LC600A, density: 0.919 g / cm 3 , MFR: 7.0 g / 10 minutes, biomass degree: 0%), this adhesive resin layer (biomass degree: 0). %,
[製造例1〜9]
<紙カップの作製>
下記表1に記載の胴部材用積層体と底部材用積層体を組み合わせて、以下の工程にて紙カップを製造した。まず、胴部材用積層体から紙カップの胴部を作る円錐台形のブランク板を打ち抜き加工した。次に、上記のブランク板を筒状に巻いて、その両端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にホットエアー処理を行い、上記の重合部分に存在する低密度ポリエチレン樹脂層を加熱溶融した。続いて、熱板等によって押圧して胴貼りを行って胴シール部を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部を製造した。
[Manufacturing Examples 1 to 9]
<Making a paper cup>
A paper cup was manufactured by the following steps by combining the laminate for the body member and the laminate for the bottom member shown in Table 1 below. First, a conical trapezoidal blank plate for forming the body of a paper cup from the body member laminate was punched out. Next, the above blank plate was wound into a tubular shape, both ends thereof were partially overlapped, and the polymerized portion was subjected to hot air treatment to heat and melt the low density polyethylene resin layer existing in the polymerized portion. .. Subsequently, the body was pasted by pressing with a hot plate or the like to form a body seal portion, and a tubular cup body portion constituting a paper cup was manufactured.
他方、底部材用積層体を円形状に打ち抜き加工して、底部を構成する円板を製造し、次いで、当該円板の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部を有する底部を製造した。次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部に、同じく上部で製造した底紙を挿入した後、その筒状のカップ胴部と底紙とを、その接合部分に熱風等を吹きつけてその接合部分に存在する樹脂層を加熱溶融した。続いて、カール用型により筒状のカップ胴部の先端部を内方に折り曲げて、上記の底部を構成する起立成形部にかぶせて、上記の筒状のカップ胴部の先端部と底部の起立成形部との重合部分を内径側からローレットによりローレットがけすることにより、上記の筒状のカップ胴部と底部とを密接着させて接合部を形成して、上記の筒状のカップ胴部と底部とからなる紙カップ底部を形成した。 On the other hand, the laminate for the bottom member is punched into a circular shape to manufacture a disk constituting the bottom portion, and then the outer peripheral portion of the disk is vertically formed into a tubular shape to form a bottom portion having the upright molded portion. Manufactured. Next, after inserting the bottom paper also manufactured in the upper part into the tubular cup body manufactured above, the tubular cup body and the bottom paper are blown with hot air or the like at the joint portion thereof. The resin layer existing at the joint was heated and melted. Subsequently, the tip of the tubular cup body is bent inward by the curl mold and covered with the upright molding portion constituting the bottom, and the tip and bottom of the tubular cup body are covered. By knurling the overlapping portion with the upright molded portion from the inner diameter side with a knurl, the tubular cup body and the bottom are closely adhered to form a joint, and the tubular cup body is formed. And the bottom of the paper cup.
その後、上記の筒状のカップ胴部の底部を密接着させて接合部を形成した側と反対側の先端短部を、上記と同様にカール用型により外方に折り曲げながらカールさせて、上端外向きカール部を形成して、満杯容量382ccの紙カップを製造した。 After that, the short tip on the opposite side to the side where the joint is formed by tightly adhering the bottom of the tubular cup body is curled while being bent outward by a curl mold in the same manner as above, and the upper end is curled. An outward curl portion was formed to manufacture a paper cup having a full capacity of 382 cc.
<性能評価試験>
製造した紙カップについて以下の性能評価試験を行った。
<Performance evaluation test>
The following performance evaluation tests were conducted on the manufactured paper cups.
(破壊検査試験)
製造した紙カップを破壊検査し、接着状態を下記の評価基準にて目視で評価した。評価結果を表1に示した。
(評価基準)
○:紙剥けの現象が確認されるかあるいは材料が破壊され、接着状態は問題無かった。
×:シール異常が有り、接着状態は不良であった。
(Destructive inspection test)
The manufactured paper cup was destructively inspected, and the adhesive state was visually evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
◯: The phenomenon of paper peeling was confirmed or the material was destroyed, and there was no problem with the adhesive state.
X: There was a seal abnormality, and the adhesive state was poor.
(液漏れ試験)
製造した紙カップを各40個用意し、各紙カップに中性洗剤(0.3%溶液)を添加し、10分間静置した後、下記の評価基準にて目視で評価した。評価結果を表1に示した。
(評価基準)
○:液漏れが無く、紙カップとしての性能が良好であった。
×:液漏れが有り、紙カップとしての性能が不良であった。
(Liquid leak test)
Forty 40 paper cups were prepared, a neutral detergent (0.3% solution) was added to each paper cup, and the mixture was allowed to stand for 10 minutes, and then visually evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
◯: There was no liquid leakage, and the performance as a paper cup was good.
X: There was liquid leakage, and the performance as a paper cup was poor.
10、20、30 積層体
11 紙基材層
12 ポリエステル樹脂層
13 熱可塑性樹脂層
14 接着層
15 バリア層
40 紙カップ
41 フランジ部
42 胴部
43 底部
44 外装体
45 凸部
46 間隙
10, 20, 30
Claims (7)
前記積層体の最内層が前記第1の熱可塑性樹脂層であり、
前記ポリエステル樹脂層が、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸単位とするバイオマスポリエステルを含み(但し、前記ポリエステル樹脂層はメカニカルリサイクルポリエステルを含まない)、
前記第1の熱可塑性樹脂層が低密度ポリエチレンであり、
前記ポリエステル樹脂層中のバイオマス度が5%以上であり、
前記接着樹脂層が、前記紙基材層および前記バリア層を有するポリエステル樹脂層と接している、紙カップ。 A paper cup comprising a laminate including at least a paper base material layer, an adhesive resin layer, a polyester resin layer having a barrier layer, and a first thermoplastic resin layer in this order.
The innermost layer of the laminate is the first thermoplastic resin layer.
The polyester resin layer contains biomass polyester having biomass-derived ethylene glycol as a diol unit and fossil fuel-derived dicarboxylic acid as a dicarboxylic acid unit (however, the polyester resin layer does not contain mechanical recycled polyester).
The first thermoplastic resin layer is low density polyethylene.
The degree of biomass in the polyester resin layer is 5% or more, and the degree of biomass is 5% or more.
A paper cup in which the adhesive resin layer is in contact with the paper base material layer and the polyester resin layer having the barrier layer.
前記積層体の最外層が前記第2の熱可塑性樹脂層である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の紙カップ。 The laminate comprises a second thermoplastic resin layer.
The paper cup according to any one of claims 1 to 4, wherein the outermost layer of the laminate is the second thermoplastic resin layer.
溶融押出しして形成した前記接着樹脂層を介して、前記バリア層を有するポリエステル樹脂層を積層する、紙カップの製造方法。 A method for producing a laminate used for a paper cup according to any one of claims 1 to 6.
A method for producing a paper cup, in which a polyester resin layer having the barrier layer is laminated via the adhesive resin layer formed by melt extrusion.
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