JP7735869B2 - Metallized paper - Google Patents
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Description
本発明は、蒸着紙に関する。 The present invention relates to metallized paper.
従来、紙基材に、水蒸気をバリアする水蒸気バリア性や、水蒸気以外のガスをバリアするガスバリア性、特に、酸素をバリアする酸素バリア性を付与した包装材料が、食品、医療品、電子部品等の包装において、内容物の品質低下を防止するために、用いられている。 Paper-based packaging materials with added water vapor barrier properties to block water vapor, gas barrier properties to block gases other than water vapor, and especially oxygen barrier properties to block oxygen, have traditionally been used to package food, medical products, electronic components, and other items to prevent deterioration of the contents.
蒸着紙は、紙基材上に、金属や金属酸化物などからなる蒸着層を設けてなるものであり、その光沢感を活かし、酒、清涼飲料水などの意匠性に優れたラベル用紙、菓子類の包装用紙等に広く用いられている。 Metal-deposited paper has a vapor-deposited layer of metal or metal oxide on a paper base material, and taking advantage of its glossy finish, it is widely used for decorative label paper for alcoholic beverages and soft drinks, as well as wrapping paper for confectionery.
たとえば、特許文献1には、紙基材の一方の面に、シングルサイト触媒により重合したエチレン・αオレフィン共重合体のラミネート層と、無機酸化物の薄膜とをこの順に有する蒸着紙が開示されている。また、たとえば、特許文献2には、坪量が特定値以下の薄葉紙の片面に、ポリオレフィン系水性ディスパーション液による目止めコーティング層と、無機酸化物の蒸着薄膜層と、ヒートシール樹脂層とを順次に形成したPTP包装用密封シートが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a metal-deposited paper having, on one side of a paper substrate, a laminate layer of ethylene-alpha-olefin copolymer polymerized using a single-site catalyst and a thin film of inorganic oxide, in that order. Furthermore, Patent Document 2, for example, discloses a sealing sheet for PTP packaging in which, on one side of tissue paper having a basis weight of a specific value or less, a filler coating layer made of a polyolefin-based aqueous dispersion liquid, a thin vapor-deposited layer of inorganic oxide, and a heat-seal resin layer are formed in that order.
特許文献1、2のように、蒸着層を形成して紙基材の酸素や水蒸気に対するバリア性などを向上させる試みはなされているものの、特許文献1に記載された蒸着紙や特許文献2に記載されたPTP包装用密封シートは、バリア性(酸素バリア性)に乏しいという課題があることがわかった。 As in Patent Documents 1 and 2, attempts have been made to improve the barrier properties of paper substrates against oxygen and water vapor by forming a vapor-deposited layer, but it has been found that the vapor-deposited paper described in Patent Document 1 and the PTP packaging sealing sheet described in Patent Document 2 have the problem of poor barrier properties (oxygen barrier properties).
食品の包装材料として使用される蒸着紙は、食品の風味保護の観点から、さらなるバリア性(酸素バリア性、水蒸気バリア性)の向上が求められている。加えて、素材の環境負荷低減の観点から、リサイクル性能の向上が求められている。そこで、本発明は、バリア性およびリサイクル性に優れた蒸着紙を提供することを目的とする。 Metal-plated paper used as a food packaging material is required to have improved barrier properties (oxygen barrier property and water vapor barrier property) to protect the flavor of food. In addition, improved recyclability is required to reduce the environmental impact of materials. Therefore, the object of the present invention is to provide metal-plated paper with excellent barrier properties and recyclability.
本発明者らは、蒸着紙の吸水性や表面特性を調整することで上記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors discovered that the above problems could be solved by adjusting the water absorption and surface properties of the metallized paper, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は、以下の<1>~<15>に関する。
<1> 紙基材の一方の面上に、塗工層、蒸着層およびオーバーコート層をこの順に有する蒸着紙であって、JIS P 8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒での前記オーバーコート層側表面のコッブ吸水度が1.0g/m2以下であり、JIS P8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒での前記オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度が10g/m2以上で
あり、JIS C 2139:2008に準拠して測定される、前記オーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗が1.0×1012Ω以上であり、前記蒸着紙の前記オーバーコート層上に厚さ20μmの無延伸ポリプロピレンフィルムを貼合して積層シートを形成した場合において、JISK 7126-2:2006に準拠して測定される、温度23℃、相対湿度50%における前記積層シートの酸素透過度が、2.0mL/m2・day・atm以下である、蒸着紙。
<2> JIS Z 0208:1976(カップ法)B法に準拠して測定される、温度40℃、相対湿度90%における水蒸気透過度が1.0g/m2・day以下である、<1>に記載の蒸着紙。
<3> 前記塗工層が、前記紙基材側からクレーコート層および樹脂層をこの順に有する、<1>または<2>に記載の蒸着紙。
<4> 前記樹脂層および前記オーバーコート層が、水懸濁性高分子を含む、<3>に記載の蒸着紙。
<5> 前記樹脂層および前記オーバーコート層に含まれる水懸濁性高分子が、ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂からなる群より選ばれる1種以上を含む、<4>に記載の蒸着紙。
<6> 前記ポリウレタン系樹脂は、25μm厚のシートに成形した際の23℃、50%RHにおける酸素透過度が、100.0mL/(m2・day・atm)以下である、<5>に記載の蒸着紙。
<7> 前記ポリウレタン系樹脂は、メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、<5>または<6>に記載の蒸着紙。
<8> 前記ポリウレタン系樹脂が、ヒドロキシ基を有し、かつ水酸基価が50mgKOH/g以上である、<5>~<7>のいずれかに記載の蒸着紙。
<9> 前記ポリウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート由来の構成単位全量に対する、メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位の合計含有量が、50モル%以上である、<5>~<8>のいずれかに記載の蒸着紙。
<10> 前記クレーコート層が、無機顔料およびバインダーを含み、前記無機顔料は、アスペクト比が50以下であり、平均粒子径が5μm以下である、<3>~<9>のいずれかに記載の蒸着紙。
<11> 前記無機顔料が、カオリンである、<10>に記載の蒸着紙。
<12> 前記クレーコート層に含まれるバインダーが、スチレン-ブタジエン系樹脂、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン-不飽和カルボン酸系共重合、及びポリ乳酸からなる群より選ばれる1種以上を含む、<10>または<11>に記載の蒸着紙。<13> 前記オーバーコート層の厚さが、1μm未満である、<1>~<12>のいずれかに記載の蒸着紙。
<14> 前記蒸着層が、無機酸化物を含む蒸着層であり、前記無機酸化物が、酸化ケイ素および酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも1種を含む、<1>~<13>のいずれかに記載の蒸着紙。
<15> 前記蒸着層の厚さが、10~1000Åである、<1>~<14>のいずれかに記載の蒸着紙。
That is, the present invention relates to the following items <1> to <15>.
<1> A metal-deposited paper having a coating layer, a vapor-deposited layer, and an overcoat layer on one side of a paper base material in this order, wherein the Cobb water absorbency of the surface on the overcoat layer side measured in accordance with JIS P 8140:1998 at a temperature of 23°C for a contact time of 120 seconds is 1.0 g/ m2 or less, the Cobb water absorbency of the surface opposite to the overcoat layer side measured in accordance with JIS P8140:1998 at a temperature of 23°C for a contact time of 120 seconds is 10 g/ m2 or more, and the surface specific electrical resistivity of the overcoat layer side measured in accordance with JIS C 2139:2008 is 1.0 x 1012 Ω or more, and when a 20 μm-thick unstretched polypropylene film is laminated on the overcoat layer of the metal-deposited paper to form a laminate sheet, the metal-deposited paper satisfies JIS K 7126-2:2006, the oxygen permeability of the laminated sheet at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% is 2.0 mL/ m2 ·day·atm or less.
<2> The metal-deposited paper according to <1>, which has a water vapor transmission rate of 1.0 g/m 2 ·day or less at a temperature of 40°C and a relative humidity of 90%, as measured in accordance with JIS Z 0208:1976 (cup method) B method.
<3> The metal-deposited paper according to <1> or <2>, wherein the coating layer has a clay coating layer and a resin layer in this order from the paper substrate side.
<4> The metal-deposited paper according to <3>, wherein the resin layer and the overcoat layer contain a water-dispersible polymer.
<5> The metal-deposited paper according to <4>, wherein the water-dispersible polymer contained in the resin layer and the overcoat layer includes at least one resin selected from the group consisting of polyester-based resins and polyurethane-based resins.
<6> The metal-deposited paper according to <5>, wherein the polyurethane resin, when formed into a sheet having a thickness of 25 μm, has an oxygen permeability of 100.0 mL/(m 2 ·day ·atm) or less at 23° C. and 50% RH.
<7> The metal-deposited paper according to <5> or <6>, wherein the polyurethane resin contains at least one selected from the group consisting of a structural unit derived from metaxylylene diisocyanate and a structural unit derived from hydrogenated metaxylylene diisocyanate.
<8> The metal-deposited paper according to any one of <5> to <7>, wherein the polyurethane resin has a hydroxy group and a hydroxyl value of 50 mgKOH/g or more.
<9> The metal-deposited paper according to any one of <5> to <8>, wherein the polyurethane resin has a total content of meta-xylylene diisocyanate-derived structural units and hydrogenated meta-xylylene diisocyanate-derived structural units of 50 mol% or more relative to the total amount of polyisocyanate-derived structural units.
<10> The metal-deposited paper according to any one of <3> to <9>, wherein the clay coating layer contains an inorganic pigment and a binder, and the inorganic pigment has an aspect ratio of 50 or less and an average particle size of 5 μm or less.
<11> The metal-deposited paper according to <10>, wherein the inorganic pigment is kaolin.
<12> The metal-deposited paper according to <10> or <11>, wherein the binder contained in the clay coating layer comprises at least one selected from the group consisting of a styrene-butadiene resin, a styrene-(meth)acrylic resin, an olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer, and a polylactic acid. <13> The metal-deposited paper according to any one of <1> to <12>, wherein the thickness of the overcoat layer is less than 1 μm.
<14> The metal-deposited paper according to any one of <1> to <13>, wherein the metal-deposited layer is a metal-deposited layer containing an inorganic oxide, and the inorganic oxide contains at least one selected from the group consisting of silicon oxide and aluminum oxide.
<15> The metal-deposited paper according to any one of <1> to <14>, wherein the thickness of the metal-deposited layer is 10 to 1000 Å.
本発明によれば、バリア性およびリサイクル性に優れた蒸着紙を提供することができる。 The present invention makes it possible to provide metallized paper with excellent barrier properties and recyclability.
本実施形態の蒸着紙は、紙基材の一方の面に上に、塗工層、蒸着層およびオーバーコート層をこの順に有し、JIS P 8140:1998に準拠して測定される、温度23
℃、接触時間120秒での前記オーバーコート層側表面のコッブ吸水度が1.0g/m2以下であり、JIS P8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒での前記オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度が10g/m2以上であり、JIS C 2139:2008に準拠して測定される、前記オーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗が1.0×1012Ω以上であり、かつ、前記蒸着紙の前記オーバーコート層上に厚さ20μmの無延伸ポリプロピレンフィルムを貼合して積層シートを形成した場合において、JISK 7126-2:2006に準拠して測定される、温度23℃、相対湿度50%(50%RHと表記することもある)における前記積層シートの酸素透過度が、2.0mL/m2・day・atm以下である。本実施形態の蒸着紙は、優れたバリア性(酸素バリア性、水蒸気バリア性)およびリサイクル性を有する。当該効果を奏するメカニズムは不明であるが、以下のように推測される。
The metallized paper of this embodiment has a coating layer, a metallized layer, and an overcoat layer on one side of a paper substrate in this order, and has a temperature of 23°C measured in accordance with JIS P 8140:1998.
the Cobb water absorbency of the surface opposite the overcoat layer side, measured in accordance with JIS P8140:1998, is 10 g/ m2 or more at 23°C for a contact time of 120 seconds; the surface opposite the overcoat layer side, measured in accordance with JIS C 2139:2008, has a surface specific electrical resistivity of 1.0 x 1012 Ω or more; and when a 20 μm-thick unstretched polypropylene film is laminated onto the overcoat layer of the metallized paper to form a laminate sheet, the oxygen permeability of the laminate sheet, measured in accordance with JIS K 7126-2:2006, at 23°C and 50% relative humidity (sometimes referred to as 50% RH), is 2.0 mL/ m2 day atm or less. The metallized paper of this embodiment has excellent barrier properties (oxygen barrier properties and water vapor barrier properties) and recyclability. The mechanism by which these effects are achieved is unknown, but is presumed to be as follows.
蒸着紙のオーバーコート層側表面のコッブ吸水度を1.0g/m2以下とすることで、水を通さない欠陥の少ない膜が形成されるため、高いバリア性を得ることができる。さらに、オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度が10g/m2以上とすることで、離解時に水の浸透が容易になり、高いリサイクル性を得ることができる。さらに、オーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗が1.0×1012Ω以上とすることで、金属性の異物が低減されるため、高いリサイクル性を得ることができる。さらに、温度23℃、相対湿度50%における酸素透過度を2.0mL/m2・day・atm以下とすることで、食品包装に適した高いバリア性を得ることができる。これらの理由により、本実施形態の蒸着紙は、優れたバリア性とリサイクル性を発揮することができる。なお、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明の効果を奏するメカニズムはこれに制限されるものではない。 By setting the Cobb water absorbency of the overcoat layer side surface of the metallized paper to 1.0 g/ m2 or less, a water-impermeable film with few defects is formed, thereby achieving high barrier properties. Furthermore, by setting the Cobb water absorbency of the surface opposite the overcoat layer side to 10 g/ m2 or more, water penetration during defibration is facilitated, resulting in high recyclability. Furthermore, by setting the surface specific electrical resistivity of the overcoat layer side surface to 1.0 x 1012 Ω or more, metallic foreign matter is reduced, resulting in high recyclability. Furthermore, by setting the oxygen permeability at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% to 2.0 mL/ m2 ·day·atm or less, high barrier properties suitable for food packaging can be achieved. For these reasons, the metallized paper of this embodiment can exhibit excellent barrier properties and recyclability. Note that the above mechanism is based on speculation, and the mechanism by which the effects of the present invention are achieved is not limited to this.
以下、本実施形態の耐水性紙の構成および物性について、さらに詳細に説明する。本明細書中、「X~Y」で表される数値範囲は、Xを下限値、Yを上限値として含む数値範囲を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。また、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの両方を含む総称である。 The structure and physical properties of the waterproof paper of this embodiment are described in more detail below. In this specification, a numerical range represented by "X to Y" means a numerical range with X as the lower limit and Y as the upper limit. When a numerical range is stated in stages, the upper and lower limits of each numerical range can be combined in any combination. Furthermore, "(meth)acrylic" is a generic term that includes both acrylic and methacrylic.
本実施形態の蒸着紙は、紙基材の少なくとも一方の面に塗工層、蒸着層、オーバーコート層をこの順に有し、塗工層は、紙基材側からクレーコート層および樹脂層をこの順に有することが好ましい。この際、紙基材の片面に、クレーコート層、樹脂層をこの順に有していてもよく、両面にクレーコート層、樹脂層をこの順に有していてもよいが、生産効率の観点からは、片面にクレーコート層、樹脂層をこの順に有することが好ましい。また、蒸着層は、無機酸化物を含むことが好ましく、酸化ケイ素(シリカ)および酸化アルミニウム(アルミナ)からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、酸化ケイ素(シリカ)を含むことが好ましい。リサイクル性の観点から、蒸着紙は、紙基材の少なくとも一方の面のみに、塗工層、蒸着層、オーバーコート層をこの順に有することが好ましく、紙基材の他方の面に何も積層されないことがより好ましい。 The metallized paper of this embodiment has a coating layer, a vapor deposition layer, and an overcoat layer, in this order, on at least one side of the paper substrate. The coating layer preferably has a clay coating layer and a resin layer, in this order, from the paper substrate side. In this case, the clay coating layer and resin layer may be present, in this order, on one side of the paper substrate, or on both sides. However, from the perspective of production efficiency, it is preferable to have a clay coating layer and a resin layer, in this order, on one side. Furthermore, the vapor deposition layer preferably contains an inorganic oxide, preferably at least one selected from the group consisting of silicon oxide (silica) and aluminum oxide (alumina), and preferably silicon oxide (silica). From the perspective of recyclability, the metallized paper preferably has a coating layer, a vapor deposition layer, and an overcoat layer, in this order, on at least one side of the paper substrate, and more preferably has nothing laminated on the other side of the paper substrate.
<紙基材>
本実施形態における紙基材を構成するパルプは、植物由来のパルプを主成分とすることが好ましく、木材パルプを主成分とする。木材パルプとしては、たとえば、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、綿パルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、竹パルプなどが挙げられる。レーヨン繊維やナイロン繊維等の合成繊維等のパルプ繊維外の材料も、本発明の効果を損なわない限り、副紙材として配合してもよい。
<Paper base material>
The pulp constituting the paper base material in this embodiment is preferably primarily composed of plant-derived pulp, and is primarily composed of wood pulp. Examples of wood pulp include hardwood pulp and softwood pulp. Examples of non-wood pulp include cotton pulp, hemp pulp, kenaf pulp, and bamboo pulp. Materials other than pulp fiber, such as synthetic fibers such as rayon fiber and nylon fiber, may also be blended as secondary paper materials as long as they do not impair the effects of the present invention.
紙基材を構成するパルプに占める広葉樹パルプの割合は、65質量%以上であってもよく、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95
質量%以上であり、100質量%であってもよい。紙基材を構成するパルプ広葉樹パルプの割合が上記範囲であると、リサイクル性に優れる。
The proportion of hardwood pulp in the pulp constituting the paper base material may be 65% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more.
When the proportion of hardwood pulp constituting the paper base material is in the above range, the paper base material has excellent recyclability.
本実施形態の蒸着紙に用いられる紙基材としては、具体的には、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、上質紙、板紙、ライナー紙、塗工紙、片艶紙、グラシン紙、グラファン紙などが挙げられる。これらの中でも、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、上質紙、片艶紙が好ましい。 Specific examples of paper substrates used in the metallized paper of this embodiment include bleached kraft paper, unbleached kraft paper, fine paper, paperboard, liner paper, coated paper, one-side glazed paper, glassine paper, and graphene paper. Of these, bleached kraft paper, unbleached kraft paper, fine paper, and one-side glazed paper are preferred.
(サイズ度)
紙基材のサイズ度は、特に限定されないが、バリア性を向上させる観点から、JIS P 8122:2004に準ずるステキヒトサイズ度を1秒以上とすることが好ましい。上限は特に制限されないが、好ましくは100秒以下、より好ましくは30秒以下である。紙基材のサイズ度は、内添サイズ剤の種類や含有量、パルプの種類、平滑化処理等によって制御することができる。
(Size)
The sizing degree of the paper substrate is not particularly limited, but from the viewpoint of improving barrier properties, it is preferable that the Stockigt sizing degree according to JIS P 8122:2004 is 1 second or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 100 seconds or less, more preferably 30 seconds or less. The sizing degree of the paper substrate can be controlled by the type and content of the internal sizing agent, the type of pulp, smoothing treatment, etc.
内添サイズ剤としては、ロジン系、アルキルケテンダイマー系、アルケニル無水コハク酸系、スチレン-不飽和カルボン酸系、高級脂肪酸系、石油樹脂系等が挙げられる。内添サイズ剤の含有量は、特に限定されないが、紙基材のパルプ100質量部に対して、0質量部以上が好ましく、3質量部以下が好ましい。 Internal sizing agents include rosin-based, alkyl ketene dimer-based, alkenyl succinic anhydride-based, styrene-unsaturated carboxylic acid-based, higher fatty acid-based, and petroleum resin-based agents. The amount of internal sizing agent is not particularly limited, but is preferably 0 parts by mass or more and 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of pulp in the paper base material.
紙基材には、内添サイズ剤以外に、公知のその他の内添剤を添加してもよい。内添剤としては、たとえば、填料、紙力増強剤、歩留り向上剤、pH調整剤、濾水性向上剤、耐水化剤、柔軟剤、帯電防止剤、消泡剤、スライムコントロール剤、染料、顔料などが挙げられる。 In addition to the internal sizing agent, other known internal additives may be added to the paper base material. Examples of internal additives include fillers, paper strength agents, retention aids, pH adjusters, drainage aids, water-resistant agents, softeners, antistatic agents, antifoaming agents, slime control agents, dyes, and pigments.
填料としては、たとえば、二酸化チタン、カオリン、タルク、炭酸カルシウム(重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム)、亜硫酸カルシウム、石膏、焼成カオリン、ホワイトカーボン、非晶質シリカ、デラミネーテッドカオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛などが挙げられる。 Examples of fillers include titanium dioxide, kaolin, talc, calcium carbonate (heavy calcium carbonate, light calcium carbonate), calcium sulfite, gypsum, calcined kaolin, white carbon, amorphous silica, delaminated kaolin, diatomaceous earth, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and zinc hydroxide.
紙基材は、パルプスラリーを主成分とする抄紙原料を抄紙することにより得られる。前記パルプスラリーは、木材または非木材の原料チップから、蒸解、洗浄、漂白等の工程を経て得られる。蒸解工程、洗浄工程、漂白工程等における方法については特に限定はない。これらの工程を経て得られたパルプスラリーは、さらに、水の存在下で叩解される。 Paper base materials are obtained by papermaking using papermaking raw materials whose main component is pulp slurry. The pulp slurry is obtained from wood or non-wood raw material chips through processes such as cooking, washing, and bleaching. There are no particular restrictions on the methods used in the cooking, washing, and bleaching processes. The pulp slurry obtained through these processes is further beaten in the presence of water.
紙基材の抄紙においては、公知の湿式抄紙機を適宜選択して使用することができる。抄紙機としては、長網式抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、円網式抄紙機、短網式抄紙機などが挙げられる。抄紙機によって形成された紙層は、たとえば、フェルトにて搬送し、ドライヤーで乾燥させることが好ましい。ドライヤー乾燥前にプレドライヤーとして、多段式シリンダードライヤーを使用してもよい。 When making paper substrates, any known wet paper machine can be selected and used as appropriate. Examples of paper machines include Fourdrinier paper machines, gap former paper machines, cylinder paper machines, and short wire paper machines. The paper layer formed by the paper machine is preferably transported on a felt and dried in a dryer. A multi-stage cylinder dryer may also be used as a pre-dryer before drying in the dryer.
また、上記のようにして得られた紙基材に、カレンダーによる表面処理を施して紙厚や光沢のプロファイルの均一化を図ってもよい。カレンダー処理としては公知のカレンダー処理機を適宜選択して使用することができる。 The paper substrate obtained as described above may also be subjected to a surface treatment using a calendar to achieve a uniform paper thickness and gloss profile. A known calendaring machine can be appropriately selected and used for the calendaring treatment.
(坪量)
紙基材の坪量は、特に限定されないが、20g/m2以上であることが好ましく、30g/m2以上であることがより好ましく、40g/m2以上であることがさらに好ましく、そして、500g/m2以下であることが好ましく、400g/m2以下であることが
より好ましく、200g/m2以下であることがさらに好ましく、100g/m2以下であることがさらにより好ましい。なお、紙基材の坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定される。
(Basic weight)
The basis weight of the paper substrate is not particularly limited, but is preferably 20 g/ m2 or more, more preferably 30 g/ m2 or more, even more preferably 40 g/ m2 or more, and is preferably 500 g/m2 or less , more preferably 400 g/ m2 or less, even more preferably 200 g/ m2 or less, and even more preferably 100 g/ m2 or less. The basis weight of the paper substrate is measured in accordance with JIS P 8124:2011.
(厚さ)
紙基材の厚さは、特に限定されないが、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上であり、そして、好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。なお、紙基材の厚さは、JIS P 8118:2014に準拠して測定される。
(Thickness)
The thickness of the paper substrate is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, even more preferably 20 μm or more, and is preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less, even more preferably 75 μm or less. The thickness of the paper substrate is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
(密度)
紙基材は、成形加工性の観点から、密度が0.5/cm3以上であることが好ましく、0.6/cm3以上であることがより好ましく、そして、1.2g/cm3以下であることが好ましく、1.0g/cm3以下であることがより好ましい。なお、紙基材の密度は、上述した方法により測定される紙基材の坪量および厚さから算出される。
(density)
From the viewpoint of formability, the density of the paper substrate is preferably 0.5 g/cm or more , more preferably 0.6 g/cm or more, and is preferably 1.2 g/cm or less , more preferably 1.0 g/cm or less . The density of the paper substrate is calculated from the basis weight and thickness of the paper substrate measured by the above-mentioned method.
(王研式平滑度)
紙基材は、均一な蒸着層を得る観点から、少なくとも蒸着層を設ける側の面の王研式平滑度が、5秒以上であることが好ましく、10秒以上であることがより好ましく、100秒以上であることがさらに好ましく、300秒以上であることがさらにより好ましい。上限は、特に限定されないが、たとえば、1000秒以下であることが好ましい。なお、紙基材の王研式平滑度は、JIS P 8155:2010に準拠して測定される。
(Oken type smoothness)
From the viewpoint of obtaining a uniform vapor-deposited layer, the paper substrate preferably has an Oken smoothness of 5 seconds or more, more preferably 10 seconds or more, even more preferably 100 seconds or more, and even more preferably 300 seconds or more, on at least the surface on which the vapor-deposited layer is to be formed. The upper limit is not particularly limited, but is preferably, for example, 1000 seconds or less. The Oken smoothness of the paper substrate is measured in accordance with JIS P 8155:2010.
<クレーコート層>
本実施形態の蒸着紙における塗工層は、クレーコート層を有することが好ましく、クレーコート層を、前記紙基材と後述する樹脂層との間に有することがより好ましい。これにより、紙基材を目止めし、平滑化させることができ、より平坦な樹脂層が形成される結果、後述する蒸着紙とした場合に均一な蒸着層を形成でき、バリア性が向上する。
<Clay court layer>
The coating layer in the metallized paper of this embodiment preferably has a clay coat layer, and more preferably has the clay coat layer between the paper substrate and the resin layer described below. This allows the paper substrate to be sealed and smoothed, forming a flatter resin layer, which results in the formation of a uniform metallized layer when the metallized paper described below is made, improving the barrier properties.
前記クレーコート層は、無機顔料およびバインダーを含むことが好ましく、主に無機顔料およびバインダーから構成されることがより好ましい。なお、「クレーコート層が主に無機顔料およびバインダーから構成される」とは、クレーコート層中の無機顔料およびバインダーの合計含有量が、たとえば50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらにより好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上であることを意味する。上限は、特に限定されないが、100質量%以下である。なお、クレーコート層は、無機顔料およびバインダー以外に、任意の成分をさらに含んでいてもよい。 The clay coat layer preferably contains an inorganic pigment and a binder, and more preferably is composed primarily of an inorganic pigment and a binder. Note that "the clay coat layer is composed primarily of an inorganic pigment and a binder" means that the total content of the inorganic pigment and binder in the clay coat layer is, for example, 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more. There is no particular upper limit, but it is 100% by mass or less. Note that the clay coat layer may further contain optional components in addition to the inorganic pigment and binder.
(無機顔料)
クレーコート層に含まれる無機顔料は、特に限定されないが、カオリン、タルク、マイカなどが挙げられ、カオリンであることが好ましい。クレーコート層中の無機顔料の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましく、そして、98質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることがさらに好ましい。
(inorganic pigments)
The inorganic pigment contained in the clay coating layer is not particularly limited, but examples thereof include kaolin, talc, mica, etc., and kaolin is preferred. The content of the inorganic pigment in the clay coating layer is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more, and is preferably 98% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 85% by mass or less.
≪アスペクト比≫
無機顔料のアスペクト比は、均一かつ平滑な樹脂層を形成する観点、およびクレーコート層中に細かく散在させ、回収時に蒸着紙用原紙の離解性を向上させる観点から、50以下が好ましく、40以下がより好ましい。下限は、特に限定されないが、1以上が好まし
く、20以上がより好ましい。アスペクト比は、電子顕微鏡による観察やX線回折測定によって測定できる。
<Aspect ratio>
The aspect ratio of the inorganic pigment is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, from the viewpoint of forming a uniform and smooth resin layer and of dispersing the inorganic pigment finely in the clay coat layer to improve the disintegration properties of the base paper for metallized paper during recovery. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 1 or more, more preferably 20 or more. The aspect ratio can be measured by observation with an electron microscope or X-ray diffraction measurement.
≪平均粒子径≫
無機顔料の平均粒子径は、均一かつ平滑な樹脂層を形成する観点、およびクレーコート層中に細かく散在させ、回収時に蒸着紙用原紙の離解性を向上させる観点から、5μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、1μm以下がさらに好ましい。下限は、特に限定されないが、0.05μm以上が好ましく、0.10μm以上がより好ましい。平均粒子径は、レーザ回折散乱式粒度分布測定によって測定されるメジアン径(d50)を意味する。
≪Average particle size≫
The average particle size of the inorganic pigment is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably 1 μm or less, from the viewpoint of forming a uniform and smooth resin layer and dispersing it finely in the clay coat layer to improve the disintegration properties of the base paper for metallized paper during recovery. There is no particular lower limit, but a value of 0.05 μm or more is preferred, and a value of 0.10 μm or more is more preferred. The average particle size refers to the median diameter (d50) measured by laser diffraction/scattering particle size distribution measurement.
(バインダー)
クレーコート層に含まれるバインダーとしては、特に限定されないが、スチレン-ブタジエン系樹脂;(メタ)アクリル系(共)重合体;スチレン-(メタ)アクリル系樹脂;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等のオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体;ポリ乳酸などが挙げられる。バインダーは、スチレン-ブタジエン系樹脂、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン-不飽和カルボン酸系共重合、及びポリ乳酸からなる群より選ばれる1種以上を含むこと好ましく、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、ポリ乳酸からなる群より選ばれる1種以上を含むことがより好ましい。
(binder)
The binder contained in the clay coating layer is not particularly limited, but examples thereof include styrene-butadiene resins, (meth)acrylic (co)polymers, styrene-(meth)acrylic resins, olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers such as ethylene-acrylic acid copolymers and ethylene-methacrylic acid copolymers, polylactic acid, etc. The binder preferably contains one or more selected from the group consisting of styrene-butadiene resins, styrene-(meth)acrylic resins, olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers, and polylactic acid, and more preferably contains one or more selected from the group consisting of styrene-(meth)acrylic resins, ethylene-(meth)acrylic acid copolymers, and polylactic acid.
なお、(メタ)アクリル系(共)重合体は、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸エステルから選択される1つ以上の単量体の(共)重合体である。(メタ)アクリル酸エステルとしては、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸の炭素数1~12のアルキルエステルであることが好ましい。 The (meth)acrylic (co)polymer is a (co)polymer of one or more monomers selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters. There are no particular limitations on the (meth)acrylic acid ester, but it is preferable that it be an alkyl ester of (meth)acrylic acid having 1 to 12 carbon atoms.
また、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂とは、スチレンと、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸エステルから選ばれる少なくとも1つの単量体との共重合体である。 Styrene-(meth)acrylic resin is a copolymer of styrene and at least one monomer selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters.
クレーコート層中のバインダーの含有量は、2質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがさらに好ましく、そして、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。 The binder content in the clay coating layer is preferably 2% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 15% by mass or more, and is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less.
クレーコート層の塗工量は、特に限定されないが、固形分で、5g/m2以上であることが好ましく、7g/m2以上であることがより好ましく、そして、30g/m2以下であることが好ましく、20g/m2以下であることがより好ましい。 The coating amount of the clay coating layer is not particularly limited, but is preferably 5 g/m2 or more , more preferably 7 g/ m2 or more, in terms of solid content, and is preferably 30 g/m2 or less , more preferably 20 g/ m2 or less.
クレーコート層の形成方法は、特に限定されないが、無機顔料および樹脂バインダーを含む分散液を紙基材上に塗工し、乾燥することで形成する方法が好ましい。無機顔料および樹脂バインダーを含む分散液としては、水性分散液等の水性媒体を溶媒とするものが好ましい。 The method for forming the clay coating layer is not particularly limited, but a preferred method is to apply a dispersion containing an inorganic pigment and a resin binder to a paper substrate and dry it. The dispersion containing an inorganic pigment and a resin binder is preferably one that uses an aqueous medium, such as an aqueous dispersion, as the solvent.
<樹脂層>
本実施形態の蒸着紙において、塗工層は、樹脂層を有することが好ましく、クレーコート層上に樹脂層を有することがより好ましい。樹脂層を設けることで、蒸着紙の蒸着層と紙基材との密着性が向上し、バリア性が向上する。また、樹脂層が酸素バリア性や水蒸気バリア性を有することで、蒸着紙のバリア性を向上する機能をも有する。
<Resin layer>
In the metallized paper of this embodiment, the coating layer preferably has a resin layer, and more preferably has a resin layer on a clay coat layer. By providing a resin layer, adhesion between the metallized layer of the metallized paper and the paper substrate is improved, improving the barrier properties. Furthermore, since the resin layer has oxygen barrier properties and water vapor barrier properties, it also has the function of improving the barrier properties of the metallized paper.
樹脂層は、水懸濁性高分子を含むことが好ましく、主として水懸濁性高分子を含むことがより好ましい。水懸濁性高分子とは、25℃の水に対する溶解度が10g/L以下である高分子である。水懸濁性高分子を用いて樹脂層を形成することで、蒸着層との密着性が向上し、バリア性(酸素バリア性、水蒸気バリア性)に優れた蒸着紙が得られると考えられる。なお、「樹脂層が主として水懸濁性高分子を含む」とは、樹脂層中の水懸濁性高分子の含有量が、たとえば50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらにより好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上であることを意味する。上限は、特に限定されないが、100質量%以下である。なお、樹脂層は、水懸濁性高分子以外に、任意の成分をさらに含んでいてもよい。 The resin layer preferably contains a water-suspendable polymer, and more preferably contains primarily a water-suspendable polymer. A water-suspendable polymer is a polymer with a solubility in water at 25°C of 10 g/L or less. Forming the resin layer using a water-suspendable polymer is thought to improve adhesion to the vapor deposition layer and result in a vapor-deposited paper with excellent barrier properties (oxygen barrier property, water vapor barrier property). The phrase "the resin layer primarily contains a water-suspendable polymer" means that the content of the water-suspendable polymer in the resin layer is, for example, 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more. The upper limit is not particularly limited, but is 100% by mass or less. The resin layer may further contain optional components in addition to the water-suspendable polymer.
(水懸濁性高分子)
樹脂層に含まれる水懸濁性高分子としては、特に限定されないが、アルキッド樹脂;(メタ)アクリル系(共)重合体、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂;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等のオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体;ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体(エチレン変性ポリビニルアルコール)等のビニルアルコール系樹脂;セルロース系樹脂;ポリウレタン系樹脂;ポリエステル系樹脂;ポリ乳酸などが挙げられる。これらの中でも、ビニルアルコール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリ乳酸から選ばれる1種以上であることが好ましく、生分解度およびリサイクル性のさらなる向上の観点から、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる1種以上であることがより好ましく、ポリウレタン系樹脂およびポリ乳酸からなる群より選ばれる1種以上であることがさらに好ましく、ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂からなる群より選ばれる1種以上であることがさらにより好ましく、ポリウレタン系樹脂であることがさらに一層好ましい。
(Water-suspended polymer)
The water-dispersible polymer contained in the resin layer is not particularly limited, but examples thereof include alkyd resins; (meth)acrylic (co)polymers, styrene-(meth)acrylic resins; olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers such as ethylene-acrylic acid copolymers and ethylene-methacrylic acid copolymers; vinyl alcohol resins such as polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers (ethylene-modified polyvinyl alcohol); cellulose resins; polyurethane resins; polyester resins; polylactic acid, etc. Among these, one or more selected from vinyl alcohol resins, polyurethane resins, polyester resins, and polylactic acid are preferred, and from the viewpoint of further improving biodegradability and recyclability, one or more selected from the group consisting of polyester resins, polyurethane resins, and polylactic acid are more preferred, one or more selected from the group consisting of polyurethane resins and polylactic acid are even more preferred, one or more selected from the group consisting of polyester resins and polyurethane resins are even more preferred, and polyurethane resins are even more preferred.
≪ポリエステル系樹脂≫
樹脂層に含まれるポリエステル系樹脂としては、特に限定されず、たとえば、ポリエステル系樹脂ディスパーションおよびエマルションよりなる群から選ばれる1種以上に調製可能なものであることがより好ましく、ポリエステル系樹脂ディスパーションまたはエマルションに調製可能なものであることがさらに好ましく、ポリエステル系樹脂ディスパーションに調製可能なものであることがさらにより好ましい。
<Polyester resin>
The polyester-based resin contained in the resin layer is not particularly limited, and is preferably one that can be prepared into one or more types selected from the group consisting of polyester-based resin dispersions and emulsions, more preferably one that can be prepared into a polyester-based resin dispersion or emulsion, and even more preferably one that can be prepared into a polyester-based resin dispersion.
ポリエステル系樹脂としては、市販品を使用してもよく、たとえば、ユニチカ株式会社製の「エリーテルKTシリーズ(商品名)」、ミヨシ油脂株式会社製の「ランディPLシリーズ(商品名)等が挙げられ、具体的には、エリーテルKT-8803およびランディPL-3000が例示される。 Commercially available polyester resins may be used, such as the "Elite KT Series (product name)" manufactured by Unitika Ltd. and the "Landy PL Series (product name)" manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co., Ltd. Specific examples include Elite KT-8803 and Landy PL-3000.
≪ポリウレタン系樹脂≫
樹脂層に含まれるポリウレタン系樹脂としては、特に限定されず、たとえば、ポリウレタン系樹脂ディスパーションおよびエマルションよりなる群から選ばれる1種以上に調製可能なものであることがより好ましく、ポリウレタン系樹脂ディスパーションまたはエマルションに調製可能なものであることがさらに好ましく、ポリウレタン系樹脂ディスパーションに調製可能なものであることがさらにより好ましい。
<Polyurethane resin>
The polyurethane-based resin contained in the resin layer is not particularly limited, and is preferably one that can be prepared into one or more selected from the group consisting of polyurethane-based resin dispersions and emulsions, more preferably one that can be prepared into a polyurethane-based resin dispersion or emulsion, and even more preferably one that can be prepared into a polyurethane-based resin dispersion.
ポリウレタン系樹脂は、公知の製造方法によって製造することができる。例えば、ポリウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート化合物(例えばジイソシアネート化合物)と、ポリヒドロキシ酸(例えばジヒドロキシ酸)との反応により得ることができる。また、例えば、上記ポリイソシアネート化合物及びポリヒドロキシ酸に加えて、ポリオール化合物(例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール)及び/又は鎖伸長剤との反
応により得ることもできる。
The polyurethane resin can be produced by a known production method. For example, the polyurethane resin can be obtained by reacting a polyisocyanate compound (e.g., a diisocyanate compound) with a polyhydroxy acid (e.g., a dihydroxy acid). Alternatively, the polyurethane resin can be obtained by reacting the polyisocyanate compound and the polyhydroxy acid with a polyol compound (e.g., a polyester polyol, a polyether polyol) and/or a chain extender.
樹脂層に含まれるポリウレタン系樹脂は、メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位とは、ウレタン系樹脂において、メタキシリレンジイソシアネートが反応したモノマーユニットを指す。モノマーユニットとは、ポリマー中のモノマー物質が反応した形態をいう。 The polyurethane resin contained in the resin layer preferably contains at least one selected from the group consisting of structural units derived from meta-xylylene diisocyanate and structural units derived from hydrogenated meta-xylylene diisocyanate. A structural unit derived from meta-xylylene diisocyanate refers to a monomer unit in a urethane resin that has reacted with meta-xylylene diisocyanate. A monomer unit refers to the form in which a monomer substance in a polymer has reacted.
ポリウレタン系樹脂がメタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位の少なくとも一方を含有する場合において、ポリイソシアネート由来の構成単位全量に対する、メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位の合計含有量が、50モル%以上であることが好ましく、60モル%以上であることがより好ましい。上限は特に制限されないが、好ましくは95モル%以下であり、より好ましくは90モル%以下である。このようなポリウレタン系樹脂は、水素結合およびキシリレン基同士のスタッキング効果によって高い凝集力を発現するため、優れたガスバリア性を有する。上記含有量は、1H-NMRなどの公知の分析手法を用いて同定することができる。 When a polyurethane resin contains at least one of a meta-xylylene diisocyanate-derived structural unit and a hydrogenated meta-xylylene diisocyanate-derived structural unit, the total content of the meta-xylylene diisocyanate-derived structural unit and the hydrogenated meta-xylylene diisocyanate-derived structural unit relative to the total amount of polyisocyanate-derived structural units is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less. Such polyurethane resins exhibit high cohesion due to hydrogen bonding and the stacking effect between xylylene groups, and therefore have excellent gas barrier properties. The above content can be determined using known analytical techniques such as 1H -NMR.
樹脂層に含まれるポリウレタン系樹脂は、ヒドロキシ基を有していてもよく、その水酸基価は、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは100mgKOH/g以上、さらに好ましくは150mgKOH/g以上である。なお、水酸基価の上限は特に限定されないが、好ましくは1000mgKOH/g以下、より好ましくは800mgKOH/g以下、さらに好ましくは600mgKOH/g以下である。ポリウレタン系樹脂の水酸基価が上記範囲内であると、酸素バリア性に優れるので好ましい。水酸基価の測定はJIS K0070-1992に準じて実施し、試料1gをアセチル化させたとき,水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数を測定する。 The polyurethane resin contained in the resin layer may contain hydroxyl groups, and its hydroxyl value is preferably 50 mgKOH/g or more, more preferably 100 mgKOH/g or more, and even more preferably 150 mgKOH/g or more. There is no particular upper limit to the hydroxyl value, but it is preferably 1000 mgKOH/g or less, more preferably 800 mgKOH/g or less, and even more preferably 600 mgKOH/g or less. A hydroxyl value of the polyurethane resin within the above range is preferred because it provides excellent oxygen barrier properties. The hydroxyl value is measured in accordance with JIS K0070-1992, and the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acetic acid bonded to the hydroxyl groups when 1 g of the sample is acetylated is measured.
-酸素透過度-
前記樹脂層に含まれるポリウレタン系樹脂は、25μm厚のシートに成形した際の23℃、50%RHにおける酸素透過度が、100.0mL/(m2・day・atm)以下であることが好ましく、50.0mL/(m2・day・atm)以下であることがより好ましく、25.0mL/(m2・day・atm)以下であることがさらに好ましく、10.0mL/(m2・day・atm)以下であることがさらにより好ましく、3.0mL/(m2・day・atm)以下であることが特に好ましい。なお、25μm厚のシートに成形した際の23℃、相対湿度50%における酸素透過度は0mL/(m2・day・atm)であってもよい。
なお、25μm厚のシートに成形した際の酸素透過度は、対象のポリウレタン系樹脂を用いて厚さ25μmのシートを形成し、該シートを用いて測定した酸素透過度を示す。本明細書において、酸素透過度は、酸素透過率測定装置(MOCON社製、OX-TRAN2/22)を使用し、JISK 7126-2:2006に準拠して、23℃、50%RHの条件にて測定される。
-Oxygen permeability-
The polyurethane resin contained in the resin layer, when molded into a 25 μm thick sheet, has an oxygen permeability of 100.0 mL / (m 2 · day · atm) or less at 23 ° C. and 50% RH, more preferably 50.0 mL / (m 2 · day · atm) or less, even more preferably 25.0 mL / (m 2 · day · atm) or less, even more preferably 10.0 mL / (m 2 · day · atm) or less, particularly preferably 3.0 mL / (m 2 · day · atm) or less. In addition, when molded into a 25 μm thick sheet, the oxygen permeability at 23 ° C. and 50% relative humidity may be 0 mL / (m 2 · day · atm).
The oxygen permeability when molded into a 25 μm thick sheet is measured using a 25 μm thick sheet formed from the polyurethane resin in question. In this specification, the oxygen permeability is measured using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN2/22, manufactured by MOCON) in accordance with JIS K 7126-2:2006 under conditions of 23°C and 50% RH.
-ガラス転移温度-
前記樹脂層に含まれるポリウレタン系樹脂のガラス転移温度は、後述する蒸着紙の蒸着層の保護の観点から、成膜性が高いことが重要であり、150℃以下であることが好ましく、140℃以下であることがより好ましく、135℃以下であることが特に好ましい。なお、ガラス転移温度は、JIS K 7122:2012に準拠して測定される。
- Glass transition temperature -
From the viewpoint of protecting the vapor-deposited layer of the vapor-deposited paper described below, it is important that the polyurethane resin contained in the resin layer has high film-forming property, and the glass transition temperature is preferably 150° C. or lower, more preferably 140° C. or lower, and particularly preferably 135° C. or lower. The glass transition temperature is measured in accordance with JIS K 7122:2012.
ポリウレタン系樹脂としては、合成品を使用してもよく、たとえば、国際公開第201
5/016069号に記載のポリウレタン系樹脂等が挙げられる。
As the polyurethane resin, a synthetic product may be used. For example, the polyurethane resin described in International Publication No. 201
Examples of the polyurethane resin include those described in Japanese Patent Application Publication No. 5/016069.
ポリウレタン系樹脂としては、市販品を使用してもよく、たとえば、三井化学株式会社製の「タケラックW系(商品名)」、「タケラックWPB系(商品名)」、「タケラックWS系(商品名)」等が挙げられ、具体的には、タケラックWPB-341が例示される。その他の市販品としては、大日精化工業株式会社の「HPU W-003」(水酸基価235mgKOH/g)等が挙げられる。 Commercially available polyurethane resins may be used, such as "Takelac W Series (product name)," "Takelac WPB Series (product name)," and "Takelac WS Series (product name)" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., with Takelac WPB-341 being a specific example. Other commercially available products include "HPU W-003" (hydroxyl value 235 mg KOH/g) manufactured by Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.
(シランカップリング剤)
樹脂層の耐屈曲性向上の観点から、樹脂層は、上記の水懸濁性高分子に加えて、シランカップリング剤および/またはこれの反応生成物を含有することが好ましく、シランカップリング剤を配合してなるものであることがより好ましい。
(Silane coupling agent)
From the viewpoint of improving the flex resistance of the resin layer, it is preferable that the resin layer contains, in addition to the above-mentioned water-dispersible polymer, a silane coupling agent and/or a reaction product thereof, and it is more preferable that the resin layer is formulated with a silane coupling agent.
シランカップリング剤は、分子内に、少なくとも1つのアルコキシシリル基と、少なくとも1つの、前記アルコキシシリル基以外の反応性の官能基とを有する化合物である。アルコキシシリル基としては、モノアルコキシシリル基、ジアルコキシシリル基、トリアルコキシシリル基のいずれでもよいが、反応性の観点から、トリアルコキシシリル基が好ましい。 A silane coupling agent is a compound that contains at least one alkoxysilyl group and at least one reactive functional group other than the alkoxysilyl group within the molecule. The alkoxysilyl group may be a monoalkoxysilyl group, a dialkoxysilyl group, or a trialkoxysilyl group, but from the perspective of reactivity, a trialkoxysilyl group is preferred.
アルコキシシリル基以外の反応性の官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、アミノ基、イソシアナト基、ウレイド基、酸無水物基が例示される。これらの中でも、アミノ基、エポキシ基、および酸無水物基が好ましく、アミノ基がより好ましい。 Examples of reactive functional groups other than alkoxysilyl groups include vinyl groups, epoxy groups, styryl groups, (meth)acryloyloxy groups, amino groups, isocyanato groups, ureido groups, and acid anhydride groups. Of these, amino groups, epoxy groups, and acid anhydride groups are preferred, with amino groups being more preferred.
エポキシ基含有シランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が例示される。 Examples of epoxy group-containing silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane.
アミノ基含有シランカップリング剤としては、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が例示され、これらの中でも、3-アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。 Examples of amino group-containing silane coupling agents include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutylidene)propylamine, and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. Of these, 3-aminopropyltriethoxysilane is preferred.
酸無水物基含有シランカップリング剤としては、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が例示される。 Examples of acid anhydride group-containing silane coupling agents include 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride.
シランカップリング剤としては、市販品を使用してもよく、例えば、信越化学工業株式会社製のKBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-602、KBM-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103P、KBM-573、X-12-967Cなどが例示される。 Commercially available silane coupling agents may be used, such as KBM-303, KBM-402, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-602, KBM-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103P, KBM-573, and X-12-967C, all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
樹脂層におけるシランカップリング剤の配合量は、水懸濁性高分子100質量部に対して、好ましくは0.03質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.2質量部以上、とくに好ましくは0.3質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、さらに好ましくは6質量部以下、さらにより好ましくは5質量部以下、特に好ましくは1質量部以下である。 The amount of silane coupling agent in the resin layer is preferably 0.03 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, even more preferably 0.2 parts by mass or more, and particularly preferably 0.3 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the water-suspendable polymer, and is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, even more preferably 6 parts by mass or less, even more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 1 part by mass or less.
樹脂層の塗工量は、特に限定されないが、固形分で、0.1g/m2以上であることがより好ましく、1g/m2以上であることがより好ましく、そして、10g/m2以下であることが好ましく、5g/m2以下であることがより好ましい。 The coating amount of the resin layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 g/m2 or more, more preferably 1 g/ m2 or more, and is preferably 10 g/ m2 or less , more preferably 5 g/m2 or less , in terms of solid content.
樹脂層の形成方法は、特に限定されないが、水懸濁性高分子の水溶液、または水性分散液等の水性媒体を塗工し、乾燥して形成することが好ましい。 The method for forming the resin layer is not particularly limited, but it is preferable to form it by applying an aqueous medium such as an aqueous solution or aqueous dispersion of a water-dispersible polymer and drying it.
<蒸着層>
本実施形態の蒸着紙において、蒸着層は、リサイクル性の観点から、無機酸化物を含む蒸着層であることが好ましい。無機酸化物としては、特に限定されないが、酸化ケイ素(シリカ)および酸化アルミニウム(アルミナ)からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、酸化ケイ素(シリカ)を含むことがより好ましい。蒸着層は、酸化ケイ素(シリカ)および酸化アルミニウム(アルミナ)を含んでいてもよい。酸化ケイ素および酸化アルミニウムを併用する場合、その混合比(酸化ケイ素:酸化アルミニウム)は、質量基準で、1:10~10:1であることが好ましく、1:2~2:1であることがより好ましい。蒸着層は、酸化ケイ素蒸着層、酸化アルミニウム蒸着層、又は酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの混合物からなる蒸着層であることがより好ましい。
<Vapour-deposited layer>
In the metallized paper of this embodiment, the metallized layer is preferably a metallized layer containing an inorganic oxide from the viewpoint of recyclability. The inorganic oxide is not particularly limited, but preferably contains at least one selected from the group consisting of silicon oxide (silica) and aluminum oxide (alumina), and more preferably contains silicon oxide (silica). The metallized layer may contain silicon oxide (silica) and aluminum oxide (alumina). When silicon oxide and aluminum oxide are used in combination, the mixing ratio (silicon oxide:aluminum oxide) is preferably 1:10 to 10:1, and more preferably 1:2 to 2:1, by mass. The metallized layer is more preferably a silicon oxide metallized layer, an aluminum oxide metallized layer, or a metallized layer consisting of a mixture of silicon oxide and aluminum oxide.
蒸着層の厚さは、バリア性の観点から、好ましくは10Å以上であり、より好ましくは30Å以上であり、より好ましくは50Å以上である。一方、上限は、製膜性の観点から、好ましくは1000Å以下であり、より好ましくは500Å以下であり、さらに好ましくは200Å以下である。すなわち、蒸着層の厚さは、好ましくは1nm以上であり、より好ましくは3nm以上であり、より好ましくは5nm以上である。一方、上限は、好ましくは100nm以下であり、より好ましくは50nm以下であり、さらに好ましくは20nm以下である。 From the viewpoint of barrier properties, the thickness of the vapor-deposited layer is preferably 10 Å or more, more preferably 30 Å or more, and more preferably 50 Å or more. On the other hand, from the viewpoint of film-forming properties, the upper limit is preferably 1000 Å or less, more preferably 500 Å or less, and even more preferably 200 Å or less. In other words, the thickness of the vapor-deposited layer is preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, and even more preferably 5 nm or more. On the other hand, the upper limit is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 20 nm or less.
蒸着層の形成方法は、特に限定されず、真空蒸着法など公知の方法を用いて形成することができる。 The method for forming the vapor deposition layer is not particularly limited, and it can be formed using known methods such as vacuum deposition.
<オーバーコート層>
本実施形態の蒸着紙は、蒸着層の上にオーバーコート層を有する。オーバーコート層を設けることで、蒸着紙の耐水性、耐酸化性能が向上し、バリア性が向上する。また、オーバーコート層が酸素バリア性や水蒸気バリア性を有することで、蒸着紙のバリア性を向上する機能をも有する。
<Overcoat layer>
The metallized paper of this embodiment has an overcoat layer on top of the metallized layer. By providing the overcoat layer, the water resistance and oxidation resistance of the metallized paper are improved, and the barrier properties are improved. Furthermore, the overcoat layer has oxygen barrier properties and water vapor barrier properties, and therefore also functions to improve the barrier properties of the metallized paper.
オーバーコート層は、水懸濁性高分子を含むことが好ましく、主として水懸濁性高分子を含むことがより好ましい。水懸濁性高分子を用いてオーバーコート層を形成することで、蒸着層との密着性が向上し、バリア性(酸素バリア性、水蒸気バリア性)に優れた蒸着紙が得られると考えられる。なお、「樹脂層が主として水懸濁性高分子を含む」とは、樹脂層中の水懸濁性高分子の含有量が、たとえば50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらにより好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上であることを意味する。上限は、特に限定されないが、100質量%以下である。なお、樹脂層は、水懸濁性高分子以外に、任意の成分をさらに含んでいてもよい。水懸濁性高分子に関する好ましい態様については、樹脂層で記載したものと同様である。 The overcoat layer preferably contains a water-suspendable polymer, and more preferably contains primarily a water-suspendable polymer. Forming the overcoat layer using a water-suspendable polymer is believed to improve adhesion to the vapor-deposited layer, resulting in a vapor-deposited paper with excellent barrier properties (oxygen barrier property, water vapor barrier property). The phrase "the resin layer primarily contains a water-suspendable polymer" means that the content of the water-suspendable polymer in the resin layer is, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, even more preferably 80% by weight or more, even more preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 95% by weight or more. The upper limit is not particularly limited, but is 100% by weight or less. The resin layer may further contain optional components in addition to the water-suspendable polymer. Preferred aspects of the water-suspendable polymer are the same as those described for the resin layer.
(水懸濁性高分子)
オーバーコート層に含まれる水懸濁性高分子としては、特に限定されないが、アルキッド樹脂;(メタ)アクリル系(共)重合体、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂;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等のオレフィン-不飽和カル
ボン酸系共重合体;ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体(エチレン変性ポリビニルアルコール)等のビニルアルコール系樹脂;セルロース系樹脂;ポリウレタン系樹脂;ポリエステル系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ビニルアルコール系樹脂、ポリウレタン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、生分解度およびリサイクル性のさらなる向上の観点から、ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂からなる群より選ばれる1種以上を含むことがより好ましく、ポリウレタン系樹脂を含むことがさらに好ましい。
(Water-suspended polymer)
The water-dispersible polymer contained in the overcoat layer is not particularly limited, and examples thereof include alkyd resins; (meth)acrylic (co)polymers, styrene-(meth)acrylic resins; olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers such as ethylene-acrylic acid copolymers and ethylene-methacrylic acid copolymers; vinyl alcohol resins such as polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers (ethylene-modified polyvinyl alcohol); cellulose resins; polyurethane resins; polyester resins, etc. Among these, it is preferable to contain one or more selected from vinyl alcohol resins, polyurethane resins, and polyester resins, and from the viewpoint of further improving biodegradability and recyclability, it is more preferable to contain one or more selected from the group consisting of polyester resins and polyurethane resins, and it is even more preferable to contain a polyurethane resin.
≪ポリエステル系樹脂≫
オーバーコート層に含まれるポリエステル系樹脂としては、特に限定されず、たとえば、ポリエステル系樹脂ディスパーションおよびエマルションよりなる群から選ばれる1種以上に調製可能なものであることがより好ましく、ポリエステル系樹脂ディスパーションまたはエマルションに調製可能なものであることがさらに好ましく、ポリエステル系樹脂ディスパーションに調製可能なものであることがさらにより好ましい。
<Polyester resin>
The polyester-based resin contained in the overcoat layer is not particularly limited, and is preferably one that can be prepared into one or more selected from the group consisting of polyester-based resin dispersions and emulsions, more preferably one that can be prepared into a polyester-based resin dispersion or emulsion, and even more preferably one that can be prepared into a polyester-based resin dispersion.
ポリエステル系樹脂としては、市販品を使用してもよく、たとえば、ユニチカ株式会社製の「エリーテルKTシリーズ(商品名)」、ミヨシ油脂株式会社製の「ランディPLシリーズ(商品名)等が挙げられ、具体的には、エリーテルKT-8803およびランディPL-3000が例示される。 Commercially available polyester resins may be used, such as the "Elite KT Series (product name)" manufactured by Unitika Ltd. and the "Landy PL Series (product name)" manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co., Ltd. Specific examples include Elite KT-8803 and Landy PL-3000.
≪ポリウレタン系樹脂≫
オーバーコート層に含まれるポリウレタン系樹脂としては、特に限定されず、たとえば、ポリウレタン系樹脂ディスパーションおよびエマルションよりなる群から選ばれる1種以上に調製可能なものであることがより好ましく、ポリウレタン系樹脂ディスパーションまたはエマルションに調製可能なものであることがさらに好ましく、ポリウレタン系樹脂ディスパーションに調製可能なものであることがさらにより好ましい。
<Polyurethane resin>
The polyurethane-based resin contained in the overcoat layer is not particularly limited, and is preferably one that can be prepared into one or more selected from the group consisting of polyurethane-based resin dispersions and emulsions, more preferably one that can be prepared into a polyurethane-based resin dispersion or emulsion, and even more preferably one that can be prepared into a polyurethane-based resin dispersion.
オーバーコート層に含まれるポリウレタン系樹脂は、メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。ポリウレタン系樹脂がメタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位の少なくとも一方を含有する場合において、ポリイソシアネート由来の構成単位全量に対する、メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位および水添メタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位の合計含有量が、50モル%以上であることが好ましく、60モル%以上であることがより好ましい。上限は特に制限されないが、好ましくは95モル%以下であり、より好ましくは90モル%以下である。このようなポリウレタン系樹脂は、水素結合およびキシリレン基同士のスタッキング効果によって高い凝集力を発現するため、優れたガスバリア性を有する。上記含有量は、1H-NMRなどの公知の分析手法を用いて同定することができる。 The polyurethane resin contained in the overcoat layer preferably contains at least one selected from the group consisting of structural units derived from meta-xylylene diisocyanate and structural units derived from hydrogenated meta-xylylene diisocyanate. When the polyurethane resin contains at least one of structural units derived from meta-xylylene diisocyanate and structural units derived from hydrogenated meta-xylylene diisocyanate, the total content of the structural units derived from meta-xylylene diisocyanate and the structural units derived from hydrogenated meta-xylylene diisocyanate relative to the total amount of structural units derived from polyisocyanate is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more. While there is no particular upper limit, it is preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less. Such polyurethane resins exhibit high cohesion due to hydrogen bonding and the stacking effect between xylylene groups, and therefore have excellent gas barrier properties. The content can be determined using known analytical techniques such as 1H -NMR.
オーバーコート層に含まれるポリウレタン系樹脂は、ヒドロキシ基を有していてもよく、その水酸基価は、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは100mgKOH/g以上、さらに好ましくは150mgKOH/g以上である。なお、水酸基価の上限はとくに限定されないが、好ましくは1000mgKOH/g以下、より好ましくは800mgKOH/g以下、さらに好ましくは600mgKOH/g以下である。ポリウレタン系樹脂の水酸基価が上記範囲内であると、酸素バリア性に優れるので好ましい。水酸基価の測定はJIS K0070-1992に準じて実施し、試料1gをアセチル化させたとき,水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数を測定する。 The polyurethane resin contained in the overcoat layer may contain hydroxy groups, and its hydroxyl value is preferably 50 mgKOH/g or more, more preferably 100 mgKOH/g or more, and even more preferably 150 mgKOH/g or more. There are no particular limitations on the upper limit of the hydroxyl value, but it is preferably 1000 mgKOH/g or less, more preferably 800 mgKOH/g or less, and even more preferably 600 mgKOH/g or less. A hydroxyl value of the polyurethane resin within the above range is preferred because it provides excellent oxygen barrier properties. The hydroxyl value is measured in accordance with JIS K0070-1992, and the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acetic acid bonded to the hydroxyl groups when 1 g of the sample is acetylated is measured.
-酸素透過度-
前記オーバーコート層に含まれるポリウレタン系樹脂は、25μm厚のシートに成形した際の23℃、50%RHにおける酸素透過度が、100.0mL/(m2・day・atm)以下であることが好ましく、50.0mL/(m2・day・atm)以下であることがより好ましく、25.0mL/(m2・day・atm)以下であることがさらに好ましく、10.0mL/(m2・day・atm)以下であることがさらにより好ましく、3.0mL/(m2・day・atm)以下であることが特に好ましい。なお、25μm厚のシートに成形した際の23℃、相対湿度50%における酸素透過度は0mL/(m2・day・atm)であってもよい。
なお、25μm厚のシートに成形した際の酸素透過度は、対象のポリウレタン系樹脂を用いて厚さ25μmのシートを形成し、該シートを用いて測定した酸素透過度を示す。
-Oxygen permeability-
The polyurethane resin contained in the overcoat layer, when molded into a 25 μm thick sheet, has an oxygen permeability of 100.0 mL/(m 2 ·day ·atm) or less at 23 ° C. and 50% RH, more preferably 50.0 mL/(m 2 ·day ·atm) or less, even more preferably 25.0 mL/(m 2 ·day ·atm) or less, even more preferably 10.0 mL/(m 2 ·day ·atm) or less, and particularly preferably 3.0 mL/(m 2 ·day ·atm) or less. Note that, when molded into a 25 μm thick sheet, the oxygen permeability at 23 ° C. and 50% relative humidity may be 0 mL/(m 2 ·day ·atm).
The oxygen permeability when molded into a sheet having a thickness of 25 μm is measured by forming a sheet having a thickness of 25 μm using the polyurethane resin in question.
-ガラス転移温度-
前記オーバーコート層に含まれるポリウレタン系樹脂のガラス転移温度は、後述する蒸着紙の蒸着層の保護の観点から、成膜性が高いことが重要であり、150℃以下であることが好ましく、140℃以下であることがより好ましく、135℃以下であることが特に好ましい。なお、ガラス転移温度は、JIS K 7122:2012に準拠して測定される。
- Glass transition temperature -
From the viewpoint of protecting the vapor-deposited layer of the vapor-deposited paper described below, it is important that the polyurethane resin contained in the overcoat layer has high film-forming property, and the glass transition temperature is preferably 150° C. or lower, more preferably 140° C. or lower, and particularly preferably 135° C. or lower. The glass transition temperature is measured in accordance with JIS K 7122:2012.
ポリウレタン系樹脂としては、合成品を使用してもよく、たとえば、国際公開第2015/016069号に記載のポリウレタン系樹脂等が挙げられる。 Synthetic polyurethane resins may also be used, such as those described in WO 2015/016069.
ポリウレタン系樹脂としては、市販品を使用してもよく、たとえば、三井化学株式会社製の「タケラックW系(商品名)」、「タケラックWPB系(商品名)」、「タケラックWS系(商品名)」等が挙げられ、具体的には、タケラックWPB-341が例示される。その他の市販品としては、大日精化工業株式会社の「HPU W-003」(水酸基価235mgKOH/g)等が挙げられる。 Commercially available polyurethane resins may be used, such as "Takelac W Series (product name)," "Takelac WPB Series (product name)," and "Takelac WS Series (product name)" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., with Takelac WPB-341 being a specific example. Other commercially available products include "HPU W-003" (hydroxyl value 235 mg KOH/g) manufactured by Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.
(シランカップリング剤)
オーバーコート層の耐屈曲性向上の観点から、オーバーコート層は、上記の水懸濁性高分子に加えて、シランカップリング剤および/またはこれの反応生成物を含有することが好ましく、シランカップリング剤を配合してなるものであることが好ましい。シランカップリング剤に関する好ましい態様については、樹脂層で記載したものと同様である。
(Silane coupling agent)
From the viewpoint of improving the flex resistance of the overcoat layer, the overcoat layer preferably contains, in addition to the water-dispersible polymer, a silane coupling agent and/or a reaction product thereof, and is preferably formed by blending a silane coupling agent. Preferred embodiments of the silane coupling agent are the same as those described for the resin layer.
オーバーコート層におけるシランカップリング剤の配合量は、水懸濁性高分子100質量部に対して、好ましくは0.03質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.2質量部以上、とくに好ましくは0.3質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、さらに好ましくは6質量部以下、とくに好ましくは5質量部以下である。 The amount of silane coupling agent in the overcoat layer is preferably 0.03 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, even more preferably 0.2 parts by weight or more, and particularly preferably 0.3 parts by weight or more, per 100 parts by weight of the water-suspendable polymer, and is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 8 parts by weight or less, even more preferably 6 parts by weight or less, and particularly preferably 5 parts by weight or less.
オーバーコート層の塗工量は、特に限定されないが、固形分で、0.1g/m2以上であることがより好ましく、0.2g/m2以上であることがより好ましく、そして、5g/m2以下であることが好ましく、3g/m2以下であることがより好ましい。 The coating amount of the overcoat layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 g/m2 or more, more preferably 0.2 g/ m2 or more, and is preferably 5 g/ m2 or less , more preferably 3 g/ m2 or less, in terms of solid content.
オーバーコート層の厚さは、特に限定されないが、樹脂使用量を低減し、リサイクル性を高める観点からは、1μm未満であることが好ましく、0.6μm以下であることがより好ましい。オーバーコート層の厚さの下限は、特に限定されないが、バリア性の観点からは、0.1μm以上であることが好ましく、0.3μm以上であることがより好ましい。 The thickness of the overcoat layer is not particularly limited, but from the perspective of reducing the amount of resin used and improving recyclability, it is preferably less than 1 μm, and more preferably 0.6 μm or less. The lower limit of the overcoat layer thickness is not particularly limited, but from the perspective of barrier properties, it is preferably 0.1 μm or more, and more preferably 0.3 μm or more.
オーバーコート層の形成方法は、特に限定されないが、水懸濁性高分子の水溶液、または水性分散液等の水性媒体を塗工し、乾燥して形成することが好ましい。 There are no particular limitations on the method for forming the overcoat layer, but it is preferable to form it by applying an aqueous medium such as an aqueous solution or aqueous dispersion of a water-dispersible polymer and drying it.
<ヒートシール層>
本実施形態の蒸着紙は、オーバーコート層上に、熱可塑性樹脂を含むヒートシール層を有していてもよい。ヒートシール層を形成する方法としては、熱可塑性樹脂溶液または熱可塑性樹脂分散液を塗工し、乾燥して得ること、押出ラミネートすることなどが挙げられる。これらの中でも、熱可塑性樹脂溶液または熱可塑性樹脂分散液を塗工し、乾燥して得ることが好ましい。
<Heat seal layer>
The metal-deposited paper of this embodiment may have a heat-seal layer containing a thermoplastic resin on the overcoat layer. Methods for forming the heat-seal layer include coating a thermoplastic resin solution or a thermoplastic resin dispersion and drying it, and extrusion lamination. Among these, coating a thermoplastic resin solution or a thermoplastic resin dispersion and drying it is preferred.
ここで用いられる熱可塑性樹脂溶液または熱可塑性樹脂分散液は、熱可塑性樹脂を溶解する有機溶媒を用いた溶液、熱可塑性樹脂を分散する有機溶媒を用いた分散液、水性媒体を用いた分散液等が挙げられ、塗工性や環境負荷の点から、水性媒体を用いた分散液が好ましい。 The thermoplastic resin solution or thermoplastic resin dispersion used here may be a solution using an organic solvent to dissolve the thermoplastic resin, a dispersion using an organic solvent to disperse the thermoplastic resin, or a dispersion using an aqueous medium, with dispersions using an aqueous medium being preferred from the standpoints of coatability and environmental impact.
熱可塑性樹脂溶液あるいは熱可塑性樹脂分散液を塗工する方法としては、バーコート法、ブレードコート法、スクイズコート法、エアーナイフコート法、ロールコート法、グラビアコート法、トランスファーコート法等が挙げられ、ファウンテンコーターやスリットダイコーターのような塗工機を用いてもよい。 Methods for applying a thermoplastic resin solution or thermoplastic resin dispersion include bar coating, blade coating, squeeze coating, air knife coating, roll coating, gravure coating, and transfer coating, and a coating machine such as a fountain coater or slit die coater may also be used.
熱可塑性樹脂溶液あるいは熱可塑性樹脂分散液が塗工された塗工蒸着紙は、乾燥して有機溶媒または水性媒体を除去し、オーバーコート層上にヒートシール層を有する塗工蒸着紙を得ることができる。 Coated metallized paper coated with a thermoplastic resin solution or thermoplastic resin dispersion can be dried to remove the organic solvent or aqueous medium, yielding a coated metallized paper with a heat seal layer on the overcoat layer.
ヒートシール層の厚さは、特に限定されないが、1μm以上15μm未満が好ましい。1μm以上であれば、十分なヒートシール性を確保できる。また、15μm未満であれば、離解性を付与でき、リサイクル性に優れる蒸着紙を得ることができる。 The thickness of the heat seal layer is not particularly limited, but is preferably between 1 μm and 15 μm. A thickness of 1 μm or more ensures sufficient heat sealability. Furthermore, a thickness of less than 15 μm can impart disintegration properties, resulting in a metallized paper with excellent recyclability.
なお、樹脂使用量を低減し、リサイクル性を高める観点からは、オーバーコート層上にヒートシール層をさらに設けないことが好ましい。すなわち、本実施形態の蒸着紙は、紙基材の一方の面の最上層がオーバーコート層であることが好ましい。好ましくは、蒸着紙は、紙基材の一方の面上に、塗工層、蒸着層およびオーバーコート層がこの順に形成されてなる。 In order to reduce the amount of resin used and improve recyclability, it is preferable not to provide an additional heat seal layer on the overcoat layer. That is, in the metallized paper of this embodiment, the uppermost layer on one side of the paper substrate is preferably the overcoat layer. Preferably, the metallized paper has a coating layer, a metallized layer, and an overcoat layer formed in this order on one side of the paper substrate.
<蒸着紙の物性>
(コッブ吸水度)
本実施形態の蒸着紙は、JIS P 8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒でのオーバーコート層側表面(例えばオーバーコート層表面)のコッブ吸水度が1.0g/m2以下であり、好ましくは0.5g/m2以下であり得る。オーバーコート層側表面のコッブ吸水度を上記範囲内とすることで、水を通さない欠陥の少ない膜を形成できるため、得られた蒸着紙は、優れたバリア性を発揮することができると考えられる。オーバーコート層側表面のコッブ吸水度の下限は、特に限定されないが、例えば0g/m2以上、0.1g/m2以上、0.2g/m2以上である。オーバーコート層側表面のコッブ吸水度は、塗工層(例えば樹脂層)およびオーバーコート層の成分や塗工量を調整することで、上記範囲内に調整することができる。
<Physical properties of metallized paper>
(Cobb absorbency)
The metallized paper of this embodiment may have a Cobb water absorbency of the overcoat layer-side surface (e.g., the overcoat layer surface) of 1.0 g/ m² or less, preferably 0.5 g/ m² or less, measured in accordance with JIS P 8140:1998 at a temperature of 23°C and a contact time of 120 seconds. By maintaining the Cobb water absorbency of the overcoat layer-side surface within the above range, a water-impermeable film with few defects can be formed, and the resulting metallized paper is thought to be able to exhibit excellent barrier properties. The lower limit of the Cobb water absorbency of the overcoat layer-side surface is not particularly limited, but is, for example, 0 g/ m² or more, 0.1 g/ m² or more, or 0.2 g/m² or more . The Cobb water absorbency of the overcoat layer-side surface can be adjusted to within the above range by adjusting the components and coating amount of the coating layer (e.g., the resin layer) and the overcoat layer.
本実施形態の蒸着紙は、JIS P8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒でのオーバーコート層側と逆側の表面(例えば紙基材表面)のコッブ吸水度が10g/m2以上であり、好ましくは20g/m2以上である。また、オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度を上記範囲内とすることで、紙基材に水を浸
透しやすくなるため、これにより、得られた蒸着紙は、優れたリサイクル性を発揮することができると考えられる。オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度の上限は、特に限定されないが、好ましくは40g/m2以下であり、より好ましくは30g/m2以下である。オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度は、紙基材の選定などにより、上記範囲内に調整することができる。
The metallized paper of this embodiment has a Cobb water absorbency of 10 g/m² or more, preferably 20 g/ m² or more , on the surface opposite the overcoat layer side (e.g., the paper substrate surface), measured in accordance with JIS P8140:1998 at a temperature of 23°C and a contact time of 120 seconds. Furthermore, by ensuring that the Cobb water absorbency of the surface opposite the overcoat layer side falls within the above range, water can easily penetrate the paper substrate, which is believed to enable the resulting metallized paper to exhibit excellent recyclability. There is no particular upper limit for the Cobb water absorbency of the surface opposite the overcoat layer side, but it is preferably 40 g/ m² or less, more preferably 30 g/ m² or less. The Cobb water absorbency of the surface opposite the overcoat layer side can be adjusted to fall within the above range by selecting the paper substrate, etc.
(表面固有電気抵抗)
本実施形態の蒸着紙は、JIS C 2139:2008に準拠して測定される、前記オーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗が、1.0×1012Ω以上であり、より好ましくは2.0×1012Ω以上であり、さらに好ましくは1.0×1013Ω以上であり、さらにより好ましくは2.0×1014Ω以上である。蒸着紙のオーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗を上記範囲内とすることで、金属異物の混入を抑制し、リサイクル性が向上する。オーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗の上限は、特に限定されないが、例えば1.0×1015Ω以下である。表面固有電気抵抗は、塗工層(例えば樹脂層)およびオーバーコート層の塗工量の調整や、塗工層(例えば、樹脂層の樹脂)およびオーバーコート層の成分、蒸着層の選定などにより、上記範囲内に調整することができる。
(Surface specific electrical resistance)
The metal-deposited paper of this embodiment has a surface resistivity of the overcoat layer side surface, measured in accordance with JIS C 2139:2008, of 1.0×10 12 Ω or more, more preferably 2.0×10 12 Ω or more, even more preferably 1.0×10 13 Ω or more, and even more preferably 2.0×10 14 Ω or more. By setting the surface resistivity of the overcoat layer side surface of the metal-deposited paper within the above range, the incorporation of metallic foreign matter is suppressed and recyclability is improved. The upper limit of the surface resistivity of the overcoat layer side surface is not particularly limited, but is, for example, 1.0×10 15 Ω or less. The surface resistivity can be adjusted to within the above range by adjusting the coating weight of the coating layer (e.g., resin layer) and overcoat layer, selecting the components of the coating layer (e.g., resin of the resin layer) and overcoat layer, and selecting the metal-deposited layer.
(厚さ)
本実施形態の蒸着紙の厚さは、10μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましく、そして、100μm以下であることが好ましく、80μm以下であることがより好ましい。
(Thickness)
The thickness of the metallized paper of this embodiment is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, and is preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less.
(酸素透過度)
本実施形態の蒸着紙のオーバーコート層上に厚さ20μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPPフィルム)を貼合して積層シートを形成した場合において、JISK 7126-2:2006に準拠して測定される、温度23℃、相対湿度50%における積層シートの酸素透過度が、2.0mL/m2・day・atm以下であり、好ましくは1.0mL/m2・day・atm以下である。下限は特に制限されないが、好ましくは0mL/m2・day・atm以上、0.05mL/m2・day・atm以上である。蒸着紙とCPPフィルムの貼合には、例えば、接着剤を使用する。接着剤の種類および塗布量は、ガスバリア性を有さない限り特に限定されないが、例えば実施例に記載したとおりである。酸素透過度は、例えば、樹脂層を前述の最適な厚みにすること、樹脂層の平滑性を向上させること、蒸着層の厚さを増やすことにより小さくすることができる。ここで、「接着剤がガスバリア性を有さない」とは、JIS P 8117:2009に準拠して測定される王研式透気抵抗度が100秒以下の紙基材に、対象の接着剤を4g/m2塗布し、厚さ20μmのCPPフィルムを貼り合わせた積層シートについて、JIS K 7126-2:2006に準拠して測定される、温度23℃、相対湿度50%における酸素透過度が、2000mL/m2・day・atm以上であることを意味する。
(oxygen permeability)
When a laminate sheet is formed by laminating a 20 μm-thick unstretched polypropylene film (CPP film) onto the overcoat layer of the metallized paper of this embodiment, the oxygen permeability of the laminate sheet measured in accordance with JIS K 7126-2:2006 at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% is 2.0 mL/ m² -day-atm or less, preferably 1.0 mL/ m² -day-atm or less. There is no particular lower limit, but it is preferably 0 mL/ m² -day-atm or more, and 0.05 mL/ m² -day-atm or more. An adhesive, for example, is used to bond the metallized paper and the CPP film. The type and amount of adhesive to be applied are not particularly limited as long as the adhesive has gas barrier properties, but are as described in the examples, for example. The oxygen permeability can be reduced, for example, by adjusting the resin layer to the optimum thickness described above, improving the smoothness of the resin layer, or increasing the thickness of the metallized layer. Here, "the adhesive does not have gas barrier properties" means that the adhesive in question is applied at 4 g/ m2 to a paper substrate having an Oken air resistance of 100 seconds or less as measured in accordance with JIS P 8117:2009, and a 20 μm thick CPP film is laminated to form a laminate sheet, and the oxygen permeability at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% as measured in accordance with JIS K 7126-2:2006 is 2000 mL/ m2 day atm or more.
(水蒸気透過度)
本実施形態の蒸着紙は、JIS Z 0208:1976(カップ法)B法に準拠して測定される、40℃、90%RHにおける水蒸気透過度が、1.0g/(m2・day)以下であることが好ましく、0.7g/(m2・day)以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、好ましくは0g/(m2・day)以上、0.1g/(m2・day)以上、0.2g/(m2・day)以上である。水蒸気透過度は、例えば、樹脂層を前述の最適な厚みにすること、樹脂層の平滑性を向上させること、蒸着層の厚さを増やすことにより小さくすることができる。
(Water vapor permeability)
The metallized paper of this embodiment preferably has a water vapor permeability of 1.0 g/( m2 ·day) or less, more preferably 0.7 g/(m2·day) or less, at 40°C and 90% RH, as measured in accordance with JIS Z 0208:1976 (cup method) Method B. There is no particular lower limit, but the water vapor permeability is preferably 0 g/( m2 ·day) or more, 0.1 g/( m2 ·day) or more, or 0.2 g / ( m2 ·day) or more. The water vapor permeability can be reduced, for example, by optimizing the resin layer thickness as described above, improving the smoothness of the resin layer, or increasing the thickness of the metallized layer.
本実施形態の蒸着紙を製造する方法に制限はなく、公知の方法を採用しうる。例えば、
紙基材の少なくとも一面上に、クレーコート層、樹脂層、蒸着層、オーバーコート層をこの順で有する蒸着紙の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。無機顔料およびバインダーを含むクレーコート層用塗工液を紙基材上に塗工および乾燥してクレーコート層を形成する工程、クレーコート層上に水懸濁性高分子を含む樹脂層用塗工液を塗工および乾燥して樹脂層を形成する工程、樹脂層上に蒸着層の材料を真空蒸着させて蒸着層を形成する工程、及び蒸着層上にオーバーコート層用塗工液を塗工および乾燥してオーバーコート層を形成する工程を含む製造方法が好ましい。
There are no limitations on the method for producing the metallized paper of this embodiment, and known methods can be used. For example,
Examples of methods for producing metal-deposited paper having a clay coating layer, a resin layer, a vapor-deposited layer, and an overcoat layer, in this order, on at least one surface of a paper substrate include the following: A preferred production method includes the steps of applying a clay coating layer coating liquid containing an inorganic pigment and a binder onto the paper substrate and drying it to form a clay coating layer, applying a resin layer coating liquid containing a water-dispersible polymer onto the clay coating layer and drying it to form a resin layer, vacuum-depositing a material for the vapor-deposited layer onto the resin layer to form a vapor-deposited layer, and applying an overcoat layer coating liquid onto the vapor-deposited layer and drying it to form an overcoat layer.
本実施形態の蒸着紙は、上記の優れたバリア性を活かして、コーヒー、菓子、牛乳等の食品、医薬品、医療品、電子部品等の包装用材料として好適に用いることができ、リサイクル性にも優れる。 The metallized paper of this embodiment can be used effectively as a packaging material for foods such as coffee, confectionery, and milk, as well as pharmaceuticals, medical supplies, and electronic components, taking advantage of its excellent barrier properties, and is also highly recyclable.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。また、特にことわりがない限り、「%」および「部」は、それぞれ、「質量%」および「質量部」を表す。また、実施例および比較例の操作は、特にことわりがない限り、室温(20~25℃)、常湿(40~50%RH)の条件で行った。 The following examples and comparative examples further illustrate the features of the present invention. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the specific examples shown below. Furthermore, unless otherwise specified, "%" and "parts" represent "% by mass" and "parts by mass," respectively. Furthermore, unless otherwise specified, the operations in the examples and comparative examples were carried out at room temperature (20-25°C) and normal humidity (40-50% RH).
<実施例1>
カオリン(イメリス社製Contour Xtreme、アスペクト比33、平均粒子径d50:0.26μm)80質量部と、スチレン-アクリル共重合体バインダー(BASF社製JONCRYL HSL-9012)20質量部(固形分)と、を混合し、クレーコート層用塗布液を調製した。片艶紙(王子エフテックス株式会社製、広葉樹パルプ配合比率:100質量%、離解フリーネス420ml、坪量:50g/m2、厚さ:60μm、密度:0.83g/m3、サイズ度:9秒、艶面の王研式平滑度:499秒、非艶面の王研式平滑度:15秒)の艶面に上記クレーコート層用塗布液をメイヤーバー塗工し、120℃で1分乾燥して、クレーコート層(12g/m2)を形成した。
次に、上記クレーコート層上に、25μm厚シートに成形した際の酸素透過度(23℃、50%RH)が2.0ml/(m2・day・atm)であるポリウレタン系樹脂バインダーの水性分散液(三井化学製タケラックWPB-341:ガラス転移温度130℃、固形分濃度30%)100質量部にアミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業社製、KBE-903)0.15質量部を混合して調製した樹脂層用塗工液をメイヤーバー塗工し、120℃で1分乾燥して、樹脂層(2g/m2)を形成し、蒸着紙用原紙を得た。
得られた蒸着紙用原紙の樹脂層上に、真空蒸着により、酸化ケイ素蒸着層(厚さ100Å(10nm))を形成した。上記酸化ケイ素蒸着層上に、25μm厚シートに成形した際の酸素透過度(23℃、50%RH)が2.0ml/(m2・day・atm)であるポリウレタン系樹脂バインダーの水性分散液(三井化学株式会社製、タケラックWPB-341)をメイヤーバー塗工し、120℃で1分乾燥して、オーバーコート層(0.5g/m2、厚さ:0.5μm)を形成し、厚さ68μmの蒸着紙を得た。
なお、樹脂層層およびオーバーコート層に使用したポリウレタン系樹脂について、1H-NMR測定を行ったところ、ポリイソシアネート由来の構成単位全量に対するメタキシリレンジイソシアネート由来の構成単位の含有量は、85モル%であり、50モル%以上であった。また、ポリウレタン系樹脂バインダーの25℃の水に対する溶解度は、10g/L以下であった。
Example 1
A coating solution for a clay coating layer was prepared by mixing 80 parts by mass of kaolin (Contour Xtreme manufactured by Imerys, aspect ratio 33, average particle size d50: 0.26 μm) and 20 parts by mass (solid content) of a styrene-acrylic copolymer binder (JONCRYL HSL-9012 manufactured by BASF). The above clay coating layer coating liquid was applied to the glossy side of one-sided glossy paper (manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd., hardwood pulp content: 100% by mass, disintegrated freeness: 420 ml, basis weight: 50 g/ m2 , thickness: 60 μm, density: 0.83 g/ m3 , sizing degree: 9 seconds, Oken smoothness of glossy side: 499 seconds, Oken smoothness of non-glossy side: 15 seconds) using a Mayer bar and dried at 120°C for 1 minute to form a clay coating layer (12 g/ m2 ).
Next, a resin layer coating liquid was prepared by mixing 100 parts by mass of an aqueous dispersion of a polyurethane resin binder (Takelac WPB-341 manufactured by Mitsui Chemicals: glass transition temperature 130°C, solids concentration 30%) having an oxygen permeability (23°C, 50% RH) of 2.0 ml/( m2 ·day·atm) when formed into a 25 μm thick sheet with 0.15 parts by mass of aminopropyltriethoxysilane (KBE-903 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) on the clay coating layer using a Mayer bar, and dried at 120°C for 1 minute to form a resin layer (2 g/ m2 ), and a base paper for metallized paper was obtained.
A silicon oxide vapor-deposited layer (100 Å (10 nm) thick) was formed on the resin layer of the obtained base paper for metallized paper by vacuum deposition. An aqueous dispersion of a polyurethane resin binder (Takelac WPB-341, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) with an oxygen permeability (23°C, 50% RH) of 2.0 ml/( m2 ·day·atm) when formed into a 25 μm-thick sheet was applied to the silicon oxide vapor-deposited layer with a Mayer bar and dried at 120°C for 1 minute to form an overcoat layer (0.5 g/ m2 , thickness: 0.5 μm), yielding a metallized paper with a thickness of 68 μm.
The polyurethane resin used in the resin layer and the overcoat layer was subjected to 1H -NMR analysis, and the content of metaxylylene diisocyanate-derived structural units relative to the total amount of polyisocyanate-derived structural units was 85 mol%, or 50 mol% or more. The solubility of the polyurethane resin binder in water at 25°C was 10 g/L or less.
<実施例2>
樹脂層の塗工量を1g/m2としたこと以外は実施例1と同様にして、厚さ67μmの
蒸着紙を得た。
Example 2
A metallized paper having a thickness of 67 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that the coating amount of the resin layer was 1 g/m 2 .
<実施例3>
ポリ乳酸エマルション(ミヨシ油脂社製ランディ PL-3000、固形分濃度40%)を用いて樹脂層(2g/m2)を形成したこと以外は実施例1と同様にして、厚さ68μmの蒸着紙を得た。また、上記ポリ乳酸の25℃の水に対する溶解度は、10g/L以下であった。
Example 3
A metallized paper having a thickness of 68 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that a resin layer (2 g/m 2 ) was formed using a polylactic acid emulsion (LANDY PL-3000 manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co., Ltd., solid content concentration 40%). The solubility of the polylactic acid in water at 25°C was 10 g/L or less.
<実施例4>
ヒドロキシ基を有するポリウレタン樹脂バインダーの水性分散液(大日精化社製、HPU W-003、水酸基価235mgKOH/g、固形分濃度30%)を用いて樹脂層(2g/m2)およびオーバーコート層(0.5g/m2、厚さ:0.5μm)を形成したこと以外は実施例1と同様にして、厚さ68μmの蒸着紙を得た。また、ヒドロキシ基を有するポリウレタン系樹脂バインダーの25℃の水に対する溶解度は、10g/L以下であった。
Example 4
A metallized paper having a thickness of 68 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that a resin layer (2 g/m 2 ) and an overcoat layer (0.5 g/m 2 , thickness: 0.5 μm) were formed using an aqueous dispersion of a polyurethane resin binder having hydroxy groups (HPU W-003, manufactured by Dainichiseika Color & Chemicals Co., Ltd., hydroxyl value 235 mg KOH/g, solids concentration 30%). The solubility of the polyurethane resin binder having hydroxy groups in water at 25°C was 10 g/L or less.
<実施例5>
真空蒸着により、酸化ケイ素の代わりに酸化アルミニウムを使用し、蒸着層(厚さ10nm)を形成したこと以外、実施例1と同様にして、厚さ68μmの蒸着紙を得た。
Example 5
A metallized paper having a thickness of 68 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that a metallized layer (thickness: 10 nm) was formed by vacuum deposition using aluminum oxide instead of silicon oxide.
<実施例6>
真空蒸着により、酸化ケイ素の代わりに酸化ケイ素と酸化アルミニウムを同時に使用し(質量比、酸化ケイ素:酸化アルミニウム=50:50)、蒸着層(厚さ10nm)を形成したこと以外、実施例1と同様にして、蒸着紙を得た。
Example 6
Metallized paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that a vapor-deposited layer (thickness 10 nm) was formed by vacuum deposition using silicon oxide and aluminum oxide simultaneously (mass ratio, silicon oxide:aluminum oxide = 50:50) instead of silicon oxide.
<比較例1>
蒸着層をアルミニウム蒸着層(厚さ500Å(50nm))に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ68μmの蒸着紙を得た。
<Comparative Example 1>
A metallized paper having a thickness of 68 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that the metallized layer was changed to an aluminum metallized layer (thickness: 500 Å (50 nm)).
<比較例2>
エチレン-アクリル酸共重合体バインダーの水性分散液(住友精化株式会社製ザイクセンAC、固形分濃度29%)を用いて樹脂層(2g/m2)を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ68μmの蒸着紙を得た。
<Comparative Example 2>
A metallized paper having a thickness of 68 μm was obtained in the same manner as in Example 1, except that a resin layer (2 g/m 2 ) was formed using an aqueous dispersion of an ethylene-acrylic acid copolymer binder (Zaixen AC manufactured by Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., solid content concentration 29%).
<比較例3>
実施例1と同様にして、クレーコート層および樹脂層を紙基材の両面に塗工し、さらに、一方の樹脂層上のみに蒸着層およびオーバーコート層を形成し、厚さ75μmの蒸着紙を得た。
<Comparative Example 3>
In the same manner as in Example 1, a clay coating layer and a resin layer were applied to both sides of a paper substrate, and then a vapor deposition layer and an overcoat layer were formed on only one of the resin layers to obtain a vapor-deposited paper having a thickness of 75 μm.
<蒸着紙の評価>
実施例および比較例で得られた蒸着紙について、以下の評価を行った。
<Evaluation of metallized paper>
The metallized papers obtained in the examples and comparative examples were evaluated as follows.
[コッブ吸水度]
JIS P 8140:1998に準拠して試験を行った。接触させる水(蒸留水を使用)の水温は23℃、接触時間は120秒とし、蒸着紙のオーバーコート層表面およびその逆側の表面(すなわち紙基材表面)に水を接触させた。
[Cobb absorbency]
The test was carried out in accordance with JIS P 8140: 1998. The temperature of the water (distilled water was used) to be brought into contact was 23°C, and the contact time was 120 seconds, with the water being brought into contact with the overcoat layer surface of the metallized paper and the opposite surface (i.e., the paper substrate surface).
[表面固有電気抵抗]
JIS C 2139:2008に準拠して、オーバーコート層側表面(オーバーコート層表面)の表面固有電気抵抗を測定した。
[Surface specific electrical resistivity]
The surface specific electrical resistivity of the overcoat layer side surface (overcoat layer surface) was measured in accordance with JIS C 2139:2008.
<蒸着紙の評価>
[酸素透過度]
酸素透過率測定装置(MOCON社製、OX-TRAN2/22)を使用し、温度23℃、相対湿度50%の条件にて、蒸着紙の酸素透過度を測定した。具体的には、実施例および比較例で得られた蒸着紙のオーバーコート層上に、イソシアネート系接着剤(DIC株式会社製、ディックドライLX-500を10部に対してディックドライKW―75を1部混合)を5g/m2塗布した後、厚さ20μmのCPPフィルム(北越化成株式会社製、GP-32)を貼合して積層シートを形成した。積層シートについて、JISK 7126-2:2006に準拠して、温度23℃、相対湿度50%における酸素透過度を測定した。酸素透過度の値は低いほど酸素バリア性に優れる。
<Evaluation of metallized paper>
[Oxygen permeability]
The oxygen permeability of the metallized paper was measured using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN2/22, manufactured by MOCON Corporation) at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50%. Specifically, 5 g/m2 of an isocyanate-based adhesive (a mixture of 10 parts of DIC Corporation's DIC Dry LX-500 and 1 part of DIC Dry KW-75) was applied to the overcoat layer of the metallized paper obtained in the Examples and Comparative Examples, and a 20 μm-thick CPP film (Hokuetsu Chemicals Co., Ltd.'s GP-32) was then attached to form a laminate sheet. The oxygen permeability of the laminate sheet was measured at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% in accordance with JIS K 7126-2:2006. The lower the oxygen permeability value, the better the oxygen barrier property.
[水蒸気透過度]
JIS Z 0208:1976(カップ法)B法(温度40℃±0.5℃、相対湿度90%±2%)に準拠して、蒸着紙のオーバーコート層が内側(低湿度側)に来るように配置して、水蒸気透過性を測定した。水蒸気透過度の値は低いほど水蒸気バリア性に優れる。
[Water vapor permeability]
The water vapor permeability was measured in accordance with JIS Z 0208:1976 (cup method) Method B (temperature 40°C ± 0.5°C, relative humidity 90% ± 2%), with the metallized paper positioned so that the overcoat layer was on the inner side (low humidity side). The lower the water vapor permeability value, the better the water vapor barrier property.
[バリア包装材適性]
実施例および比較例の蒸着紙について、上記で測定した酸素透過度および水蒸気透過度に基づき、バリア包装材適性としての評価を実施した。
〇:酸素透過度が2mL/m2・day・atm以下であり、かつ、水蒸気透過度が5g/m2・day以下
×:酸素透過度が2mL/m2・day・atmより大きい、または水蒸気透過度が5g/m2・dayより大きい。
[Suitable for barrier packaging materials]
The metallized papers of the Examples and Comparative Examples were evaluated for suitability as barrier packaging materials based on the oxygen permeability and water vapor permeability measured above.
◯: Oxygen permeability is 2 mL/ m2 ·day·atm or less and water vapor permeability is 5 g/ m2 ·day or less. ×: Oxygen permeability is greater than 2 mL/ m2 ·day·atm, or water vapor permeability is greater than 5 g/ m2 ·day.
[リサイクル性(再離解後のパルプ回収率と目視評価)]
得られた蒸着紙をJIS P 8220-1:2012に準拠して離解した。このとき、離解開始から10分後に分散液を、6カットスクリーンを設置した振動フラットスクリーンで処理し、6カットスクリーン(目開き0.15mm)上の試料を回収して乾燥させることで残渣の質量比率(%)を算出し、100%から残渣の質量比率(%)を差し引いた値を再離解後のパルプ回収率(%)とした。また、回収したパルプについて着色異物の有無を目視評価した。パルプ回収率と着色異物の有無からリサイクル性を評価した。
〇:パルプ回収率が80%以上であり、かつ、着色異物がない。
×:パルプ回収率が80%未満である、または着色異物がある。
[Recyclability (pulp recovery rate after re-defibration and visual evaluation)]
The obtained metallized paper was disintegrated in accordance with JIS P 8220-1:2012. Ten minutes after the start of disintegration, the dispersion was treated with a vibrating flat screen equipped with a 6-cut screen, and a sample on the 6-cut screen (mesh size: 0.15 mm) was collected and dried to calculate the mass ratio (%) of the residue. The value obtained by subtracting the mass ratio (%) of the residue from 100% was defined as the pulp recovery rate (%) after redisintegration. The recovered pulp was visually evaluated for the presence or absence of colored foreign matter. Recyclability was evaluated from the pulp recovery rate and the presence or absence of colored foreign matter.
Good: Pulp recovery rate is 80% or more and there is no colored foreign matter.
x: Pulp recovery rate is less than 80% or colored foreign matter is present.
実施例1~6の蒸着紙は、比較例1~3の蒸着紙に比べて、酸素透過度が低く、優れたバリア性を有しており、さらに優れたリサイクル性を有していた。 Compared to the metallized papers of Comparative Examples 1 to 3, the metallized papers of Examples 1 to 6 had lower oxygen permeability, superior barrier properties, and also superior recyclability.
Claims (7)
JIS P 8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒での前記オーバーコート層側表面のコッブ吸水度が1.0g/m2以下であり、
JIS P8140:1998に準拠して測定される、温度23℃、接触時間120秒での前記オーバーコート層側と逆側の表面のコッブ吸水度が10g/m2以上であり、
JIS C 2139:2008に準拠して測定される、前記オーバーコート層側表面の表面固有電気抵抗が1.0×1012Ω以上であり、
前記蒸着紙の前記オーバーコート層上に厚さ20μmの無延伸ポリプロピレンフィルムを貼合して積層シートを形成した場合において、JISK 7126-2:2006に準拠して測定される、温度23℃、相対湿度50%における前記積層シートの酸素透過度が、2.0mL/m2・day・atm以下であり、
前記塗工層が、前記紙基材側からクレーコート層および樹脂層をこの順に有し、
前記樹脂層および前記オーバーコート層が、水懸濁性高分子を含み、前記水懸濁性高分子が、ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂からなる群より選ばれる1種以上を含む、蒸着紙。 A metal-deposited paper having a coating layer, a metal-deposited layer, and an overcoat layer in this order on one side of a paper substrate,
the Cobb water absorption of the overcoat layer side surface measured in accordance with JIS P 8140:1998 at a temperature of 23°C for a contact time of 120 seconds is 1.0 g/ m2 or less;
the Cobb water absorbency of the surface opposite to the overcoat layer side is 10 g/ m2 or more at a temperature of 23°C and a contact time of 120 seconds, as measured in accordance with JIS P8140:1998;
the surface specific electrical resistance of the overcoat layer side surface measured in accordance with JIS C 2139:2008 is 1.0×10 12 Ω or more;
When a laminate sheet is formed by laminating a 20 μm-thick unstretched polypropylene film on the overcoat layer of the metallized paper, the oxygen permeability of the laminate sheet measured in accordance with JIS K 7126-2:2006 at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% is 2.0 mL/m2 day atm or less ,
the coating layer has a clay coating layer and a resin layer in this order from the paper substrate side,
The metal-deposited paper , wherein the resin layer and the overcoat layer contain a water-dispersible polymer, and the water-dispersible polymer contains at least one type selected from the group consisting of polyester-based resins and polyurethane-based resins .
前記無機顔料は、アスペクト比が50以下であり、平均粒子径が5μm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の蒸着紙。 the clay coating layer comprises an inorganic pigment and a binder;
4. The metal-deposited paper according to claim 1 , wherein the inorganic pigment has an aspect ratio of 50 or less and an average particle size of 5 μm or less.
前記無機酸化物が、酸化ケイ素および酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の蒸着紙。 the vapor-deposited layer is a vapor-deposited layer containing an inorganic oxide,
The metal-deposited paper according to any one of claims 1 to 6 , wherein the inorganic oxide comprises at least one selected from the group consisting of silicon oxide and aluminum oxide.
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