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JP2001179090A - 酸素吸収剤 - Google Patents

酸素吸収剤

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Publication number
JP2001179090A
JP2001179090A JP37056199A JP37056199A JP2001179090A JP 2001179090 A JP2001179090 A JP 2001179090A JP 37056199 A JP37056199 A JP 37056199A JP 37056199 A JP37056199 A JP 37056199A JP 2001179090 A JP2001179090 A JP 2001179090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
oxygen
melting point
resin
oxygen absorption
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP37056199A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimitsu Sakaguchi
佳充 坂口
Takeshi Takasugi
健 高杉
Shunji Kurahara
俊次 倉原
Koichi Matsuda
幸一 松田
Shoichi Gyobu
祥一 形舞
Hisashi Uhara
壽 鵜原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP37056199A priority Critical patent/JP2001179090A/ja
Priority to US09/937,656 priority patent/US6689437B1/en
Priority to PCT/JP2000/002057 priority patent/WO2000058404A1/ja
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器、包装材料、脱酸素剤等として使用でき
る優れた酸素吸収性能を有する材料を提供する。 【解決手段】 繰り返し単位としてメタキシリレンジア
ミンアジペート単位を70重量%以上含み、融点が23
0℃未満である樹脂成分と金属触媒を含む組成物からな
る酸素吸収性材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた酸素吸収性
を示す酸素吸収材料に関するものである。このものは、
容器の本体や蓋、包装袋等の全部または一部を構成する
用途に使用できる他、シートや粉末の状態で容器や袋中
に存在させることで脱酸素剤として機能させることもで
きる。
【0002】
【従来の技術】特表平2−500846号公報や特開平
3−762号公報に記載されているように、包装体の1
部または全部に少量の遷移金属化合物の触媒を含んだ被
酸化性ポリマーを用いて、酸素酸化反応によって酸素分
子を捕獲するものが知られている。具体的にはメタキシ
リレンジアミン(MXD)とアジピン酸との重縮合によ
るポリアミド(MXD6)が使用されており、酸素敏感
性物質(食品、飲料、医薬品、精密電子部品等)の保存
安定化に利用できるものである。特に最近では、ビール
容器のプラスチックボトル化への応用として、実用化の
期待が高まっている。しかしながら、味覚的にも経済的
にもよりよいボトル容器とするために、さらに効率よく
酸素を吸収できるポリマー材料が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような状況に鑑
み、本発明では酸素敏感性物質の保存安定化に利用する
目的で、特にはビール等の飲料や食品の酸素酸化反応に
よる変味を防止して長期間保存できるように、これまで
以上の酸素吸収能を持つポリマー素材を提供せんとする
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはMXD6系
での酸素吸収性能を鋭意検討した結果、MXD6におい
ては、酸素分子を捕獲するMXD6酸素酸化反応はその
非晶部において優先的に起こっており、結晶部では反応
の進行が非常に遅いことを見いだした。この知見より、
MXD6の結晶性を低下させる共重合成分を組み込むこ
とにより、従来のMXD6系酸素吸収剤よりも酸素吸収
性能に優れるポリマー材料を得ることができた。
【0005】すなわち、本発明は、樹脂成分と金属触媒
とを含む樹脂組成物からなる酸素吸収性材料であって、
該樹脂成分が、融点が230℃以下である樹脂または融
点が230℃以下である樹脂ブレンド物の内の少なくと
も一種類以上であり、かつメタキシリレンジアミンアジ
ペート単位を50重量%以上含むことを特徴とする酸素
吸収性材料である。なお、融点が230℃以下である場
合、明確な融点を示さない場合もあるが、この場合も本
発明の範囲内に含まれる。
【0006】 〔発明の詳細な説明〕MXD6において、酸素吸収機能
はメタキシリレン基内メチレン基部の酸化反応によるこ
とで進んでいることがわかってきた。このため、基本的
には酸素吸収材料の中にメタキシリレンジアミンアジペ
ート構造を多く有するものほど、多くの酸素を吸収する
ことができる。しかしながら、上述のようにMXD6の
非晶部を増加することで酸素吸収速度を速くすることが
でき、このことが酸素吸収剤としての性能として重要で
あるといえる。
【0007】MXD6の融点は通常240℃以上であ
り、結晶部分が多くを占めるが、例えば、他の成分を共
重合させたり、他の樹脂をブレンドさせることにより、
非晶部分増やすことができる。さらには、非晶部分のM
XD6の結晶化を抑えることができ、安定した酸素吸収
性能を得ることができる。樹脂成分の融点は、他の成分
を共重合させたり、他の樹脂をブレンドさせることによ
り低下してくる。本発明では、樹脂成分の融点は230
℃以下であることが必要であり、好ましくは225℃以
下、さらに好ましくは220℃以下である。
【0008】メタキシリレンジアミンアジペート単位と
ともに用いることができる構造は、メタキシリレンジア
ミンとアジピン酸からなるポリアミドに共重合成分とし
て組み込むことができる。共重合できるジアミンとして
は、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、2,2,4(または2,4,4)−ト
リメチルヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジア
ミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミ
ン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミ
ン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミ
ン、ヘキサデカメチレンジアミン、オクタデカメチレン
ジアミン等の脂肪族ジアミン類、シクロヘキサンジアミ
ン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス−
(4,4‘−アミノシクロヘキシル)メタン、シクロヘ
キサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、ビス
−(4,4’−アミノシクロヘキシル)メタンなどの脂
環式ジアミン類、パラキシリレンジアミン等の芳香族ジ
アミン類が挙げられる。
【0009】ジカルボン酸成分としてマロン酸、コハク
酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカンジオン
酸、トリデカジオン酸、テトラデカジオン酸、ヘキサデ
カジオン酸、ヘキサデセンジオン酸、オクタデカジオン
酸、オクタデセンジオン酸、エイコサンジオン酸、エイ
コセンジオン酸、ドコサンジオン酸、3,2,4−トリ
メチルアジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,4−シ
クロヘキサンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、キシリレ
ンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジ
カルボン酸等が挙げられる。さらに、ε−カプロラクタ
ム、ラウロラクタム等のラクタム類や、アミノヘキサン
酸、アミノウンデカン酸等のアミノ酸類との間で共重合
ポリアミドとすることもできる。また、ジカルボン酸類
とともにエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサ
ンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカ
ンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、テトラメチレングリ
コール等のジオールを組み合わせることでポリエステル
アミド構造にすることもできる。その他の構造を持つ共
重合構造でも良いが、上述のように優れた酸素吸収性能
を示すために、繰り返し単位としてメタキシリレンジア
ミンアジペート単位を50重量%以上含む必要がある。
メタキシリレンジアミンアジペート単位が50重量%以
下であると、十分な酸素吸収速度を得ることはできなく
なる。なお、メタキシリレンジアミンアジペート単位の
含有量は好ましくは60重量%以上、さらに好ましくは
70重量%以上である。
【0010】樹脂成分中にメタキシリレンジアミンアジ
ペート単位を50重量%以上含むものとしては、前述の
共重合体の他に、MXD6ポリマーと他のポリマーとの
ブレンド体であっても良い。ブレンドするポリマーとし
ては、MXD6ポリマーとの親和性がよい他のポリアミ
ドが適している。具体的な例としては、ポリカプロラク
タム(ナイロン6)、ポリラウロラクタム(ナイロン1
2)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン6,
6)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ナイロン6,
9)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン6,1
0)、ポリヘキサメチレンドデカノアミド(ナイロン
6,12)などの脂肪族ポリアミド、1,3−ビス(ア
ミノメチル)シクロヘキサンと脂肪族ジカルボン酸との
ポリアミドなどの脂環族ポリアミド、ポリヘキサメチレ
ンテレフタラミド(ナイロン6,T)、ポリヘキサメチ
レンイソフタルアミド(ナイロン6,I)、ポリフェニ
レンフタラミド等の芳香族ポリアミド、ナイロン12系
エラストマー、ポリエーテルエステルアミド、ポリエー
テルポリアミド等が挙げられる。また、これら単独共重
合体の他に重合体混合物として配合することも可能であ
る。さらに、酸素吸収特性を大きく変えない範囲で、他
の樹脂、たとえば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポ
リビニルアルコール等を配合することでも目的を達成す
ることができる。
【0011】以上述べたような共重合やポリマーブレン
ドにより、得られる樹脂成分の融点が230℃以下であ
るとともに、メタキシリレンジアミンアジペート単位を
70重量%以上含ませることにより、優れた酸素吸収特
性を発揮する材料を得ることができる。
【0012】本発明で使用する金属触媒は、原子番号2
9までの遷移金属やコバルトやロジウムを含むものが特
に有用であり、金属イオンの有機酸塩、アセチルアセト
ネート錯体、フタロシアニン錯体、モノアルキルリン酸
エステル塩、ジアルキルリン酸エステル塩、アリールリ
ン酸エステル塩、ポリアクリル酸塩、エチレンアクリル
酸塩共重合体の塩、安息香酸塩等として使用することが
できる。
【0013】本発明における金属触媒は、ポリマー材料
中に単独もしくは混合して添加される。その添加量は特
に限定はないが、ポリマーに対して0.001重量%か
ら10重量%が好ましい。添加量が少ないと酸素吸収性
能の改善が得られない。添加量が多すぎると、酸素吸収
性能の改善が見られない他、成形加工上の問題も生じや
すくなる。
【0014】
【実施例】DSCによる樹脂の融点測定は、樹脂5mg
を用いてPerkin−Elmer社DSC7により昇
温速度20℃/分で測定し、融解ピーク温度を融点とし
た。
【0015】酸素吸収速度の測定は、1cm四方の測定
フィルムを口部を開放したガラス容器に入れ、50℃に
設定したウォーターバスに浸して72時間放置した。試
料の一部を重水素化蟻酸/重水素化クロロホルム(4/
1)に溶解し、50℃においてヴァリアン社Unity
−500NMR分光器を用いて、H-NMR測定を行った。メタ
キシリレンジアミンユニットのメチレンプロトンのシグ
ナルの減少量より、酸素吸収量を定量した(6.8pp
m−8ppmに現れるメタキシリレンジアミンユニット
の芳香環上プロトンのシグナル強度に対する4−4.5
ppmに現れるメタキシリレンジアミンユニットのメチ
レンシグナル強度の比でメタキシリレンジアミンユニッ
トのメチレンプロトンのシグナル量を決定する)。
【0016】(実施例1)メタキシリレンジアミン、ア
ジピン酸、セバシン酸を100:90:10のモル比で
仕込み、共重合ポリアミドを合成した。DSCによる融
点は、219℃を示した。得られた共重合ポリアミドに
酢酸コバルトを1モル%混合し、270℃に設定した押
し出し機により、ペレット化した。ペレットは、270
℃に設定したヒートプレス機により厚さ約40μmのフ
ィルムに成形した。上記の方法で実施した酸素吸収速度
測定におけるメチレンシグナル減少量は17%であっ
た。
【0017】(実施例2)メタキシリレンジアミン、デ
カメチレンジアミン、アジピン酸を90:10:100
のモル比で仕込んで合成した共重合ポリアミドを用い
て、実施例1と同様の評価を行った。融点は217℃、
酸素吸収速度測定におけるメチレンシグナル減少量は1
5%であった。
【0018】(実施例3)市販のMXD6(東洋紡製T
600)とメタキシリレンジアミン、アジピン酸、セバ
シン酸を100:50:50のモル比で仕込んで合成し
た共重合ポリアミドを重量比で2:1で混合し、酢酸コ
バルト1モル%とともに270℃に設定したヒートプレ
ス機により厚さ約40μmのフィルムに成形した。実施
例1と同様の評価を行ったところ、明確な融点は認めら
れず、酸素吸収速度測定におけるメチレンシグナル減少
量は15%であった。
【0019】(比較例1)市販のMXD6(東洋紡製T
600)を用いて、実施例1と同様の評価を行った。融
点は244℃、酸素吸収速度測定におけるメチレンシグ
ナル減少量は11%であった。 (比較例2)メタキシリレンジアミン、アジピン酸、セ
バシン酸を100:95:5のモル比で仕込んで合成し
た共重合ポリアミドを用いて、実施例1と同様の評価を
行った。融点は233℃、酸素吸収速度測定におけるメ
チレンシグナル減少量は12%であった。 (比較例3)メタキシリレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、アジピン酸を60:40:100のモル比で
仕込んで合成した共重合ポリアミドを用いて、実施例1
と同様の評価を行った。DSCによる明確な融点は示さ
なかったが、酸素吸収速度測定におけるメチレンシグナ
ル減少量は10%であった。
【0020】
【発明の効果】以上の結果に示すように、本発明の樹脂
組成物は酸素吸収性樹脂として知られているポリメタキ
シリレンアジパミドよりも優れた酸素吸収性能を示す材
料として、容器、包装袋用途に単独や積層して材料に使
用できる他、容器や袋中に存在させる脱酸素剤としても
有用な樹脂であるといえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 幸一 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社つるが工場内 (72)発明者 形舞 祥一 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 鵜原 壽 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 3E067 AA03 AA11 AB01 AB26 AB97 BA03A BB22A BB25A EE25 EE32 GB13 GD02 4G066 AB23B AC11C AC26C BA03 BA38 CA37 EA07 FA07 FA27 FA37 4J002 BB232 BG012 CL031 EE046 EG046 EG076 ET006 EW046 FD202 FD206 GF00 GG01 GG02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂成分と金属触媒とを含む樹脂組成物
    からなる酸素吸収性材料であって、該樹脂成分が、融点
    が230℃以下である樹脂または融点が230℃以下で
    ある樹脂ブレンド物の内の少なくとも一種類以上であ
    り、かつメタキシリレンジアミンアジペート単位を50
    重量%以上含むことを特徴とする酸素吸収性材料。
JP37056199A 1999-03-31 1999-12-27 酸素吸収剤 Withdrawn JP2001179090A (ja)

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US09/937,656 US6689437B1 (en) 1999-03-31 2000-03-30 Oxygen-absorbing material
PCT/JP2000/002057 WO2000058404A1 (fr) 1999-03-31 2000-03-30 Materiau absorbant l'oxygene et objet moule a partir de ce materiau

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