CN111278650A - 阻隔材料 - Google Patents

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野田贵治
福永正明
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Abstract

本发明的课题在于提供一种阻隔材料，其具有高生物质率且CO2排放量少，并且具有生物降解性，且兼具优异的气体阻隔性和水蒸气阻隔性，该阻隔材料尤其可优选用于食品等的包装材料、袋、纸制容器、瓦楞纸箱、杯等包装用途。作为解决方法，本发明提供一种阻隔材料，其特征在于，在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为10ml/m2·day·atm以下，且整体的生物质率为50％以上。

Description

阻隔材料
技术领域
本发明涉及一种阻隔材料，其具有高生物质率且CO2排放量少，并且具有生物降解性，且兼具优异的气体阻隔性和水蒸气阻隔性，该阻隔材料尤其可优选用于食品等的包装材料、袋、纸制容器、瓦楞纸箱、杯等包装用途。
背景技术
为保护经包装的各种产品避免受到气体引起的老化，例如由氧气引起的氧化等，赋予纸制的材料，尤其是纸制的包装材料气体阻隔性(尤其是氧气阻隔性)尤为重要。
以往，为了给纸制的包装材料赋予气体阻隔性，在纸基材上作为气体阻隔层，主要使用将如下膜等挤出层压或压合于纸基材的方法：由铝等金属构成的金属箔或金属蒸镀膜，聚乙烯醇或乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈等的树脂膜，或涂布有上述树脂的膜，还有蒸镀有氧化硅或氧化铝等无机氧化物的陶瓷蒸镀膜等。
作为上述以外的赋予了气体阻隔性的纸制包装材料，公开有具有由水溶性高分子和无机层状化合物构成的气体阻隔层的纸制气体阻隔材料(专利文献1、2)，在被覆盖层上设置了由特定的乙烯醇类聚合物构成的阻隔层的纸制气体阻隔材料(专利文献2、3)等。
另外，赋予纸制的包装材料耐潮性(水蒸气阻隔性)对于保护经包装的各种产品免受由潮气(水蒸气)引起的老化也尤为重要。
作为向纸制的包装材料赋予水蒸气阻隔性的方法，主要使用将在纸基材上水蒸气阻隔性优异的树脂膜或涂布了上述水蒸气阻隔性优异的树脂的膜等挤出层压或压合于纸基材的方法。
作为上述方法之外的赋予了水蒸气阻隔性的纸制包装材料，公开了具有由合成树脂乳胶、蜡及无机微粒构成的防潮层的包装用纸(专利文献4)。
进一步，作为给纸制包装材料赋予了气体阻隔性和水蒸气阻隔性两者的包装材料，已知有在纸基材上层压了具有气体阻隔性的树脂和具有水蒸气阻隔性的树脂的包装材料。
另一方面，近年来为了防止全球变暖，有减少温室效应气体的排放的倾向，就包装材料而言，也正在摸索从来自石油的原料变为来自生物的原料。此外，全世界也注目于包装废弃物的问题。例如，在欧美或亚洲等，有时不对废弃物进行焚烧处理，而是埋于土中或露天堆放而弃置，因此，包装材料中的来自石油的成分在自然界中不降解而形成微塑料，通过雨等经河川而流出至海洋，从而引起海洋污染成为问题。由于这样的状况，而追求可在环境中降解的包装材料。即，作为包装材料追求并非来自石油而是来自生物(来自生物质)，且具有生物降解性的包装材料。
在具有气体阻隔性的纸制包装材料中，纸的主成分纸浆为来自生物的材料。然而，纸以外的阻隔膜、层压层等中使用的树脂多来自石油。
近年，为了减轻对环境的负担，作为纸以外也使用了来自生物的材料的具有阻隔性的包装材料，例如专利文献5中提出一种食品用层压包装材料，为含有纸芯层、阻隔层及热可塑性树脂层的层压包装材料，且热可塑性树脂含有植物原料塑料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-184138号公报
专利文献2：日本特开2003-094574号公报
专利文献3：日本专利第5331265号公报
专利文献4：日本特开2005-162213号公报
专利文献5：日本特开2008-105709号公报
发明内容
然而，在纸基材上层压或压合了具有气体阻隔性的树脂和具有水蒸气阻隔性的树脂的包装材料，由于可层压的树脂种类等有限，因此存在无法满足各种所需的品质等问题。
另一方面，通过在纸基材上涂布具有气体阻隔性的树脂、具有水蒸气阻隔性的树脂所得到的赋予了气体阻隔性与水蒸气阻隔性的包装材料，由于对可使用的树脂种类的限制较少，因此可以满足多种所需的品质。但是，赋予了气体阻隔性、水蒸气阻隔性两者的包装材料，例如在专利文献1或专利文献2的具有气体阻隔性的包装材料上设置专利文献4的防潮层时，虽然得到了良好的水蒸气阻隔性，但存在无法获得气体阻隔性的问题。此外，即使在专利文献4的具有水蒸气阻隔层的防潮纸上设置专利文献1或专利文献2的气体阻隔层时，也无法兼顾充分的气体阻隔性和水蒸气阻隔性。
此外，以往，作为具有阻隔性的材料，只存在来自石油的树脂。因此生物质率高的阻隔材料通过在来自生物的纸基材上挤出层压或干层压具有气体阻隔性的来自石油的树脂或具有水蒸气阻隔性的来自石油的树脂进行层压等而制造。
然而，当使用的树脂来自石油时，在生物质率的提高或CO2排放量的抑制上有限度，并且有树脂部分不进行降解而残留在环境中的问题。
于是，本发明的目的在于提供一种阻隔材料，其具有高生物质率且CO2排放量少，并且具有生物降解性，且兼具优异的气体阻隔性和水蒸气阻隔性，该阻隔材料尤其优选用于食品等的包装材料、袋、纸制容器、瓦楞纸箱、杯等包装用途。
本发明提供以下(1)～(22)。
(1)一种阻隔材料，其特征在于，在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为10ml/m2·day·atm以下，且整体的生物质率为50％以上。
(2)根据(1)所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料在基材的至少一面上具有以生物降解性树脂为主成分的树脂层。
(3)根据(2)所述的阻隔材料，其特征在于，所述生物降解性树脂为聚乳酸或聚丁二酸丁二醇酯。
(4)根据(1)所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料在基材的至少一面上具有以来自生物的树脂为主成分的树脂层。
(5)根据(1)所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料在基材的至少一面上具有为涂布层的树脂层。
(6)根据(1)所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料含有云母。
(7)根据(2)～(6)中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，所述基材为纸基材。
(8)根据(7)所述的阻隔材料，其特征在于，所述纸基材在基纸上具有气体阻隔层。
(9)根据(7)或(8)所述的阻隔材料，其特征在于，所述纸基材在基纸上依次具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层。
(10)根据(1)～(9)中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为100g/m2·day以下。
(11)根据(1)～(10)中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为10g/m2·day以下。
(12)根据(1)～(11)中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，满足下述(1)～(3)的条件，
(1)在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为3.5g/m2·day以下，
(2)在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为3ml/m2·day·atm以下，
(3)在温度23℃、相对湿度85％下的氧气透过率为3ml/m2·day·atm以下。
(13)根据(8)或(9)所述的阻隔材料，其特征在于，所述气体阻隔层含有水溶性高分子及表面活性剂。
(14)根据(9)所述的阻隔材料，其特征在于，所述水蒸气阻隔层含有水蒸气阻隔性树脂及防水剂。
(15)根据(9)所述的阻隔材料，其特征在于，所述水蒸气阻隔层含有水蒸气阻隔性树脂及防水剂，且所述气体阻隔层含有水溶性高分子及表面活性剂。
(16)根据(7)～(15)中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，所述纸基材的基重为30g/m2以上150g/m2以下。
(17)一种包装材料，其特征在于，使用了(1)～(16)中任一项所述的阻隔材料。
(18)一种袋，其特征在于，使用了(1)～(16)中任一项所述的阻隔材料。
(19)一种纸制容器，其特征在于，使用了(1)～(16)中任一项所述的阻隔材料。
(20)一种瓦楞纸箱，其特征在于，使用了(1)～(16)中任一项所述的阻隔材料。
(21)一种杯，其特征在于，使用了(1)～(16)中任一项所述的阻隔材料。
(22)一种软包装材料，其特征在于，使用了(1)～(16)中任一项所述的阻隔材料。
根据本发明，可提供兼具优异的气体阻隔性和水蒸气阻隔性的阻隔材料。进一步本发明的阻隔材料，由于生物质率高，尤其可以降低在用于包装材料时的从制造到废弃为止的CO2排放量，可为防止全球变暖作贡献的同时，通过赋予生物降解性在环境中可被降解，从而可以防止微塑料的残留。此外，原料中的可再生材料的比例高，可进行持续性的资源活用。
具体实施方式
本发明涉及一种阻隔材料，其特征在于，在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为10ml/m2·day·atm以下，且整体的生物质率为50％以上。
在此，在本发明中，所谓“生物质率”为表示来自石油的原料和来自生物(来自生物质)的原料的混合比例的指标，由阻隔材料中的来自生物的原料的重量比决定，并以下述式进行表示。
生物质率(％)＝来自生物的原料的干燥重量(g)/阻隔材料的干燥重量(g)×100
本发明的阻隔材料优选生物质率为70％以上，更优选为75％以上，进一步优选为80％以上，更加优选为85％以上，特别优选为90％以上。
进一步，本发明的阻隔材料在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率可设为100g/m2·day以下。该水蒸气透过率优选为30g/m2·day以下，更优选为10g/m2·day以下，进一步优选为3.5g/m2·day以下。
此外，本发明的阻隔材料在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率可设为5ml/m2·day·atm以下。该干燥下的氧气透过率优选为3ml/m2·day·atm以下，更优选为1.5ml/m2·day·atm以下。
此外，本发明的阻隔材料在温度23℃、相对湿度85％下的氧气透过率可设为50ml/m2·day·atm以下。该高湿度下的氧气透过率优选为30ml/m2·day·atm以下，更优选为3ml/m2·day·atm以下。
本发明的阻隔材料在基材的至少一面上优选具有以生物降解性树脂为主成分的树脂层。作为基材，为了提高作为阻隔材料整体的生物质率，可优选使用由来自生物的树脂构成的膜或纸基材。本发明的阻隔材料为了发挥高阻隔性，优选以在基纸上具有气体阻隔层的纸制阻隔原纸为纸基材，更优选以在基纸上具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸为纸基材，特别优选以在基纸上依次具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸为纸基材。树脂层也可设置在纸制阻隔原纸的两面，然而为了防止因空气中的水分等导致的对水蒸气阻隔层或气体阻隔层的影响(老化)，优选至少在这些阻隔层上具有树脂层。
在基纸上具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸，尤其是依次具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸兼具优异的水蒸气阻隔性及气体阻隔性的理由推测如下。
作为用于气体阻隔层的具有气体阻隔性的树脂，通常可使用下述例示的水溶性高分子或水分散性树脂(以下有时并称水系树脂。)，当在基纸上依次设置气体阻隔层、水蒸气阻隔层时，基纸中的水分或经由基纸而浸透的空气中的水分等会易于引起含有水系树脂的气体阻隔层的老化。另一方面，通过在基纸上依次具有含有耐水性良好的树脂的水蒸气阻隔层、气体阻隔层时，水蒸气阻隔层可以有效抑制基纸中的水分等对气体阻隔层的影响(老化)。因此，尤其是依次具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸具有良好的水蒸气阻隔性及气体阻隔性。
本发明的阻隔材料，具体而言，优选满足以下条件：
(1)在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为3.5g/m2·day以下
(2)在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为3ml/m2·day·atm以下
(3)在温度23℃、相对湿度85％下的氧气透过率为3ml/m2·day·atm以下更优选满足以下条件：
(1-2)在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为2g/m2·day以下
(2-2)在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为2ml/m2·day·atm以下
(3-2)在温度23℃、相对湿度85％下的氧气透过率为2ml/m2·day·atm以下。
(基材)
作为基材，为了提高阻隔材料的生物质率，可优选使用由来自生物的树脂构成的膜或纸基材。在本发明中优选纸基材。
所谓来自生物的树脂，是指作为原料含有来自可再生的有机资源的物质，且可通过化学或生物合成获得的数均分子量(Mn)1,000以上的高分子材料。
此外，有机资源包含活的动植物、收获的农水产及林产物、生物的遗骸等，作为具体例可列举以下物质。
废弃物类有机资源：食物废弃物、家畜排泄物、建筑废材、废纸等。
未利用类有机资源：农作物非食用部分、林业残留材料等。
资源谷物类有机资源：以能源或产品的原料为目的而栽培的植物。
新作物类有机资源：适合有机资源生产的海洋植物或转基因植物。
作为这样的来自生物的树脂，具体而言，可列举聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸、酯化淀粉、乙酸纤维素、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)、由发酵法而得的丙二醇和来自化石资源的对苯二甲酸的聚酯(PTT)、大豆多元醇、聚羟基烷酸酯、生物聚乙烯、生物聚对苯二甲酸乙二醇酯，生物聚氨酯等。
(纸基材)
在本发明中所谓纸基材为主要由纸浆构成的片材(以下，也称“基纸”)，该片材(基纸)上可具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层中的任一者或两者。
作为纸浆，可以使用阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)、针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)、阔叶树未漂白牛皮纸浆(LUKP)、针叶树未漂白牛皮纸浆(NUKP)、亚硫酸盐纸浆等的化学纸浆，磨石磨木浆、热磨机械浆等的机械纸浆，脱墨废纸浆、废纸浆等的木质纤维，从洋麻、竹、麻等中获得的非木质纤维等，也可以将它们进行适当调配后使用。其中，从如下理由出发，优选使用木质纤维的化学纸浆、机械纸浆：异物不易混入基纸中；将使用后的阻隔材料作为废纸原料循环使用时不易发生经时变色；由于具有高白度，印刷时的表面感良好，尤其用作包装材料时的使用价值较高等，更优选使用化学纸浆。
本发明的基纸中可添加填料或各种助剂。作为填料，可以使用白碳、滑石、高岭土、粘土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、氧化钛、沸石、合成树脂填料等公知的填料。另外，可以根据需要使用硫酸铝、各种阴离子性、阳离子性、非离子性或者两性的助留剂、助滤剂、纸力增强剂、内添施胶剂等抄纸用内添助剂。进一步，也可以根据需要添加染料、荧光增白剂、pH调节剂、消泡剂、沥青控制剂、粘泥控制剂等。
基纸的制造(抄纸)方法没有特别限定，可以使用公知的长网成型机、叠网复合成型机、夹网成型机等，通过酸性抄纸、中性抄纸、碱性抄纸方式进行抄纸来制造基纸。另外，基纸可以为1层，也可以由2层以上的多层构成。
进一步，可以用各种制剂处理基纸的表面。作为所使用的制剂，可例示氧化淀粉、羟乙基醚化淀粉、酶改性淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、表面施胶剂、耐水化剂、保水剂、增粘剂、润滑剂等，它们可以单独使用，或者2种以上混合使用。进一步，上述各种制剂可以与颜料合用。作为颜料，可以单独使用或者2种以上混合使用高岭土、粘土、工程高岭土、分层粘土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、云母、滑石、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、硅酸、硅酸盐、硅胶、缎光白等无机颜料及实心型、空心型、核壳型等的有机颜料等。
基纸的表面处理方法没有特别限定，可以使用计量棒式施胶压榨机、池式施胶压榨机、门辊涂布机、喷涂机、刮刀涂布机、帘式涂布机等公知的涂布装置。
作为通过以上方法得到的基纸，可例示优质纸、中质纸、涂布纸、单光纸、牛皮纸、单光牛皮纸、漂白牛皮纸、玻璃纸、板纸、白板纸、挂面纸等的各种公知的种类。
此外，基纸的基重可根据阻隔材料所需要的各种品质或处理性能等进行适当选择，但通常优选20g/m2以上600g/m2以下左右。为用于食品等的包装材料、袋、纸制容器、瓦楞纸箱、杯等包装用途的包装材料时，更优选25g/m2以上600g/m2以下。
进一步，为袋用或后述的软包装材料用时特别优选30g/m2以上150g/m2以下，为纸制容器用时特别优选170g/m2以上600g/m2以下，为瓦楞纸用时，挂面纸用特别优选150g/m2以上300g/m2以下，中芯用特别优选120g/m2以上200g/m2以下。
在本发明中，为了更加提高阻隔性，作为纸基材，可使用在基纸上具有气体阻隔层的纸制阻隔原纸。此外，要求更高的阻隔性时，作为纸基材，可使用在基纸上具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸，进一步，可使用在基纸上依次具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层的纸制阻隔原纸。水蒸气阻隔层及气体阻隔层可通过涂布主要以水为溶剂的水系的涂布液而形成于基材上。
(水蒸气阻隔层)
在本发明中，作为水蒸气阻隔层中使用的水蒸气阻隔性树脂，可单独或者2种以上混合使用苯乙烯-丁二烯类、苯乙烯-丙烯酸类、乙烯-乙酸乙烯酯类、石蜡(WAX)类、丁二烯-甲基丙烯酸甲酯类、乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯类等各种共聚物、马来酸酐共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯类共聚物等合成粘接剂或它们的石蜡(WAX)调配合成粘接剂等。其中，从水蒸气阻隔性的观点出发，优选使用苯乙烯-丁二烯类合成粘接剂。
在本发明中，苯乙烯-丁二烯类合成粘接剂为以苯乙烯和丁二烯为主要构成单体，并与使其改性为目的的各种共聚单体组合而进行了乳化聚合的物质。作为共聚单体的例子，可列举甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯或衣康酸、马来酸、丙烯酸等不饱和羧酸等。另外，作为乳化剂，可以单独使用油酸钠、松香酸皂、烷基烯丙基磺酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠等阴离子性表面活性剂或与非离子性表面活性剂组合使用。也可根据目的使用两性或阳离子性表面活性剂。
另外，只要在水蒸气阻隔性上不存在问题的程度，也可以将完全皂化聚乙烯醇、部分皂化聚乙烯醇、乙烯共聚聚乙烯醇等聚乙烯醇类，酪蛋白、大豆蛋白、合成蛋白等蛋白质类，氧化淀粉、阳离子化淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羟乙基醚化淀粉等淀粉类，羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素衍生物，聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠等的水溶性高分子或聚偏二氯乙烯、改性聚烯烃类树脂等水分散性树脂与上述水蒸气阻隔性树脂合用。
在本发明中，使水蒸气阻隔层含有颜料，对于具有水蒸气阻隔层与气体阻隔层的结构来说，从水蒸气阻隔层与气体阻隔层的密着性的观点出发优选。
作为颜料，可以单独使用或者2种以上混合使用高岭土、粘土、工程高岭土、分层粘土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、云母、滑石、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、硅酸、硅酸盐、硅胶、缎光白等无机颜料以及实心型、空心型或核壳型等的有机颜料等。
在这些颜料中，从提高水蒸气阻隔性，抑制气体阻隔层的渗透这两个观点出发，优选形状为扁平的高岭土、云母、滑石等无机颜料，更优选高岭土、云母。另外，优选单独使用或者2种以上混合使用体积50％平均粒径(D50)(以下也称为“平均粒径”)在5μm以上，且宽高比在10以上的无机颜料。使用的无机颜料的平均粒径或者宽高比小于上述范围时，由于水蒸气在水蒸气阻隔层中迂回的次数减少，移动的距离缩短，其结果有时使得水蒸气阻隔性的改善效果减弱。
在本发明中，从提高水蒸气阻隔性以及与气体阻隔层的密着性的观点出发，可在含有平均粒径为5μm以上且宽高比为10以上的无机颜料的水蒸气阻隔层中进一步含有平均粒径为5μm以下的颜料。通过与平均粒径5μm以下的颜料合用，由于可以减少由平均粒径为5μm以上且宽高比为10以上的无机颜料所形成的水蒸气阻隔层中的空隙，故而能够进一步发挥优异的水蒸气阻隔性。也就是说，当水蒸气阻隔层中含有平均粒径不同的颜料时，成为在水蒸气阻隔层中平均粒径小的颜料填充于由平均粒径大的无机颜料所形成的空隙的状态，由于水蒸气需要绕过颜料通过，因此与不含有不同平均粒径的颜料的水蒸气阻隔层相比，推测其具有较高的水蒸气阻隔性。
在本发明中，平均粒径为5μm以上且宽高比为10以上的无机颜料与平均粒径为5μm以下的颜料合用时，优选平均粒径为5μm以上且宽高比为10以上的无机颜料与平均粒径为5μm以下的颜料的调配比例以干燥重量计为50/50～99/1。当平均粒径为5μm以上且宽高比为10以上的无机颜料的调配比例小于上述范围时，由于水蒸气在水蒸气阻隔层中迂回的次数减少，移动距离缩短，从而有时水蒸气阻隔性的改善效果减弱。另一方面，当比上述范围大时，由于水蒸气阻隔层中平均粒径为5μm以下的颜料无法充分填充于平均粒径大的无机颜料所形成的空隙，因此无法实现水蒸气阻隔性的进一步提高。
在本发明中，作为与平均粒径为5μm以上且宽高比为10以上的无机颜料合用的平均粒径为5μm以下的颜料，可以单独使用或者2种以上混合使用高岭土、粘土、工程高岭土、分层粘土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、云母、滑石、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、硅酸、硅酸盐、硅胶、缎光白等无机颜料以及实心型、空心型或核壳型等的有机颜料等。在这些颜料中，优选使用重质碳酸钙。
使水蒸气阻隔层中含有颜料时，以干燥重量计相对于水蒸气阻隔性树脂和水溶性高分子的合计100重量份，颜料的调配量优选在50重量份以上2000重量份以下的范围内使用，更优为65重量份以上1000重量份以下。
此外，在水蒸气阻隔层中除上述水蒸气阻隔性树脂、水溶性高分子、颜料外，也可以使用分散剂、增粘剂、保水剂、消泡剂、耐水化剂、染料、荧光染料等通常使用的各种助剂。
在本发明中，可以将以多价金属盐等为代表的交联剂添加到水蒸气阻隔层中。由于交联剂与水蒸气阻隔层中含有的水系树脂发生交联反应，从而水蒸气阻隔层内的结合数(交联点)增加。也就是说，水蒸气阻隔层呈致密的结构，可以发挥良好的水蒸气阻隔性。
在本发明中，交联剂的种类没有特别限定，根据水蒸气阻隔层中含有的水蒸气阻隔性树脂或水溶性高分子的种类，也可适当选择如下物质来使用：多价金属盐(铜、锌、银、铁、钾、钠、锆、铝、钙、钡、镁、钛等多价金属与碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硅酸根离子、氮氧化物、硼氧化物等离子性物质结合而成的化合物)、胺化合物、酰胺化合物、醛化合物、羟基酸等。
当使用可发挥优异的水蒸气阻隔性的苯乙烯-丁二烯类、苯乙烯-丙烯酸类等苯乙烯类水蒸气阻隔性树脂时，从发挥交联效果的观点出发，优选使用多价金属盐，更优选使用钾明矾。
关于交联剂的调配量，只要在可进行涂布的涂料浓度或涂料粘度的范围内，可没有特别限定地进行调配，优选以干燥重量计相对于水蒸气阻隔性树脂和水溶性高分子的合计100重量份，交联剂的调配量优选在0.5重量份以上30重量份以下的范围内使用，更优选为1重量份以上15重量份以下的范围。当少于0.5重量份时，有时无法充分发挥交联剂的添加效果。另外，当多于30重量份时，由于涂料的粘度显著提高，从而涂布变得困难。
在本发明中，当向水蒸气阻隔层用涂料中添加交联剂时，优选将交联剂溶解在氨等极性溶剂中后，再将其加入涂料中。当交联剂溶解于极性溶剂时，由于交联剂与极性溶剂发生结合，即使向涂料中添加也不能立刻发生与水蒸气阻隔性树脂或水溶性高分子的交联反应，因此可以抑制涂料的增粘。此时，通过在涂布于纸基材后进行干燥，极性溶剂成分挥发，发生与水蒸气阻隔性树脂或水溶性高分子的交联反应，从而推测可以形成致密的水蒸气阻隔层，提高水蒸气阻隔性。
在本发明中，从提高水蒸气阻隔性的观点出发，优选使水蒸气阻隔层含有防水剂。作为防水剂，可例示以烷烃化合物为主体的石蜡类防水剂，巴西棕榈或羊毛脂等来自动植物的天然油脂类防水剂，或含有硅酮或硅酮化合物的含硅酮类防水剂，含有氟化合物的含氟类防水剂等。其中，从发挥水蒸气阻隔性能的观点出发，优选使用石蜡类防水剂。另外，这些防水剂可以单独使用或者2种以上混合使用。
在本发明中，防水剂的调配量没有特别限定，以干燥重量计相对于水蒸气阻隔性树脂和水溶性高分子的合计100重量份，防水剂的调配量优选防水剂为1重量份以上100重量份以下。当防水剂的调配量少于1重量份时，可能无法充分得到水蒸气阻隔性的提高效果。另一方面，当超过100重量份时，在水蒸气阻隔层上设置气体阻隔层时，气体阻隔层难以均一地形成，所以气体阻隔性也可能降低。
另外，在本发明中，从提高水蒸气阻隔性以及与气体阻隔层的密着性出发，作为水蒸气阻隔层表面的润湿张力，优选为10mN/m以上60mN/m以下，更优选为15mN/m以上50mN/m以下。
水蒸气阻隔层用涂布液优选以水为主溶剂。
(气体阻隔层)
在本发明中，作为在气体阻隔层中使用的水溶性高分子，可例示完全皂化聚乙烯醇、部分皂化聚乙烯醇、乙烯共聚聚乙烯醇等的聚乙烯醇类，酪蛋白、大豆蛋白、合成蛋白等蛋白质类，氧化淀粉、阳离子化淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羟乙基醚化淀粉等淀粉类，羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素衍生物，聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠等。其中，从气体阻隔性的观点出发，优选聚乙烯醇类、纤维素衍生物，进一步优选聚乙烯醇类。此外，作为水分散性树脂可列举聚偏二氯乙烯、改性聚烯烃类树脂等。
在本发明中，从提高气体阻隔性的观点出发优选使气体阻隔层含有颜料。作为气体阻隔层使用的颜料，可以单独使用或者2种以上混合使用高岭土、粘土、工程高岭土、分层粘土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、云母、滑石、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、硅酸、硅酸盐、硅胶、缎光白等无机颜料以及实心型、空心型、核壳型等的有机颜料等。
其中，从气体阻隔性的观点出发，优选使用无机颜料，更优选使用平均粒径3μm以上且宽高比为10以上的无机颜料，更优选使用平均粒径5μm以上且宽高比为30以上的无机颜料。作为无机颜料特别优选高岭土、云母。
当使气体阻隔层中含有颜料时，氧气等的气体会绕过颜料通过。因此，与由不含有颜料的水溶性高分子组成的气体阻隔层相比，其具有在高湿度环境下的优异的气体阻隔性。
在本发明中，使气体阻隔层含有颜料时，以干燥重量计相对于水溶性高分子100重量份，颜料的调配量优选在1重量份以上1000重量份以下的范围内使用。
另外，在本发明中，当将颜料调配到水溶性高分子中时，优选添加、混合浆化后的颜料。
在本发明中，可以将以多价金属盐等为代表的交联剂添加到气体阻隔层中。由于交联剂与气体阻隔层中含有的水系树脂发生交联反应，从而气体阻隔层内的结合数(交联点)增加。也就是说，气体阻隔层呈致密的结构，从而可以发挥良好的气体阻隔性。
在本发明中，交联剂的种类没有特别限定，可以根据气体阻隔层中含有的水溶性高分子的种类来适当选择使用如下物质：多价金属盐(铜、锌、银、铁、钾、钠、锆、铝、钙、钡、镁、钛等的多价金属与碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硅酸根离子、氮氧化物、硼氧化物等的离子性物质结合的化合物)、胺化合物、酰胺化合物、醛化合物、羟基酸等。另外，从发挥交联效果的观点出发，优选使用多价金属盐，更优选使用钾明矾。
关于交联剂的调配量，只要在可进行涂布的涂料浓度或涂料粘度的范围内，则可没有特别限定地进行调配，优选以干燥重量计相对于水溶性高分子100重量份，交联剂的调配量优选在0.1重量份以上30重量份以下的范围内使用，更优为1重量份以上15重量份以下的范围。当少于0.1重量份时，有时无法充分发挥交联剂的添加效果。另外，当多于30重量份时，由于涂料的粘度显著提高，从而涂布变得困难。
在本发明中，从与水蒸气阻隔层的密着性的观点出发，优选使气体阻隔层中含有表面活性剂。表面活性剂的离子性没有限制，可以单独使用或者2种以上组合使用阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂中的任意一种。另外，作为具体的种类，可例示硅酮类表面活性剂、氟类表面活性剂、醇类表面活性剂，具有乙炔基的乙炔类表面活性剂、具有乙炔基和2个羟基的乙炔二醇类表面活性剂、具有烷基和磺酸的烷基磺酸类表面活性剂、酯类表面活性剂、酰胺类表面活性剂、胺类表面活性剂、烷基醚类表面活性剂、苯基醚类界面活性剂、硫酸酯类表面活性剂、酚类表面活性剂等。其中，优选使用涂料流平性的提高效果好的乙炔二醇类表面活性剂。另外，涂料的流平性提高时，气体阻隔层的均一性也随之提高，从而气体阻隔性提高。
在本发明中，从与水蒸气阻隔层的密着性的观点出发，优选将气体阻隔层用涂料的表面张力调节为10mN/m以上60mN/m以下，更优选调节为15mN/m以上50mN/m以下。
此外，从水蒸气阻隔层与气体阻隔层之间的密着性的观点出发，优选相对于水蒸气阻隔层表面的润湿张力，将气体阻隔层用涂料的表面张力调节为±20mN/m。
气体阻隔层用涂布液优选以水为主溶剂。
在本发明中，在气体阻隔层中除了上述的水溶性高分子、颜料之外，还可使用分散剂、增粘剂、保水剂、消泡剂、耐水化剂、染料、荧光染料等通常使用的各种助剂。
(水蒸气阻隔层、气体阻隔层的涂布)
在本发明中，水蒸气阻隔层、气体阻隔层的涂布方法没有特别限定，可以使用公知的涂布装置以及涂布系统进行涂布。例如，作为涂布装置，可列举刮刀涂布机、棒涂机、辊涂机、气刀涂布机、逆转辊涂布机、帘式涂布机、喷涂机、施胶压榨涂布机、门辊涂布机等。另外，作为涂布系统，可列举使用了水等溶剂的水系统涂布、使用了有机溶剂等溶剂的溶剂系统涂布。
另外，作为使水蒸气阻隔层、气体阻隔层干燥的方法，例如可以使用蒸汽加热器、燃气加热器、红外线加热器、电加热器、热风加热器、微波炉、圆筒干燥器等通常的方法。
在本发明中，水蒸气阻隔层的涂布量优选以干燥重量计为3g/m2以上50g/m2以下，更优选为5g/m2以上40g/m2以下，进一步优选为7g/m2以上30g/m2以下。当水蒸气阻隔层的涂布量少于3g/m2时，涂布液完全覆盖基纸比较困难，从而有时无法得到充分的水蒸气阻隔性或气体阻隔层浸透于基纸而无法获得充分的气体阻隔性。另一方面，当超过50g/m2时，涂布时的干燥负荷变大。
另外，在本发明中，水蒸气阻隔层可以为1层，也可由2层以上的多层构成。当水蒸气阻隔层由2层以上的多层构成时，所有水蒸气阻隔层的总涂布量优选在上述范围内。
在本发明中，气体阻隔层的涂布量优选以干燥重量计为0.2g/m2以上20g/m2以下。当气体阻隔层的涂布量小于0.2g/m2时，由于形成均一的气体阻隔层较困难，因此有时无法获得充分的气体阻隔性。另一方面，如果大于20g/m2时，则涂布时的干燥负荷变大。
此外，在本发明中，气体阻隔层可以为1层，也可以由2层以上的多层构成。当气体阻隔层由2层以上的多层构成时，所有气体阻隔层的总涂布量优选在上述范围内。
(树脂层)
本发明的阻隔材料，可在基材的至少一面上具有树脂层。树脂层可对阻隔材料赋予更进一步的水蒸气阻隔性、气体阻隔性，或赋予耐油性、耐溶剂性、耐热性、耐磨耗性、耐冲击性、耐光性、热封性等。尤其，当基材为纸制阻隔原纸时，可有效防止空气中的水分等对水蒸气阻隔层、气体阻隔层的影响(老化)。树脂层可设置于由纸制阻隔原纸构成的基材的任一侧，但优选设置于阻隔层侧。
作为树脂层的树脂，可包含聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸、酯化淀粉、乙酸纤维素、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)、由发酵法而得的丙二醇和来自化石资源的对苯二甲酸的聚酯(PTT)、大豆多元醇、聚羟基烷酸酯、生物聚乙烯、生物聚对苯二甲酸乙二醇酯，生物聚氨酯等来自生物的树脂、聚酯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚缩醛、聚碳酸酯等来自石油的树脂，。
另外，所谓来自生物的树脂，是指作为原料含有来自可再生的有机资源的物质，且可通过化学或生物合成获得的数均分子量(Mn)1,000以上的高分子材料。
此外，有机资源包含活的动植物、收获的农水产及林产物、生物的遗骸等，作为具体例可列举以下物质。
废弃物类有机资源：食物废弃物、家畜排泄物、建筑废材、废纸等。
未利用类有机资源：农作物非食用部分、林业残留材料等。
资源谷物类有机资源：以能源或产品的原料为目的而栽培的植物。
新作物类有机资源：适合有机资源生产的海洋植物或转基因植物。
在本发明中，树脂层的树脂优选以生物降解性树脂为主成分。另外，所谓生物降解性，是指通过微生物的作用，降解至分子水平，最终成为二氧化碳和水向自然界循环的性质的树脂。
在此，所谓以生物降解性树脂为主成分，是指含有50重量％以上的生物降解性树脂。
在本发明中，树脂层可通过涂布或树脂层压法形成涂布层或树脂层压层而设置。
在袋用或后述的软包装材料中，可根据用途或基材上设置的树脂的种类、膜的种类等适当设计树脂层的厚度，但一般优选设为10μm以上300μm以下，更优选设为10μm以上100μm以下。
在本发明中，通过涂布作为涂布层形成树脂层时，通过涂布含有具有热封性的树脂的水系或溶剂系的涂布液，可赋予阻隔材料热封性。当使用具有热封性的树脂作为涂布层形成树脂层时，相比作为树脂层压层形成树脂层，得到的阻隔材料的离解性良好，因此可作为废纸简单的循环。从而，由于可降低环境负荷而优选。
作为具有热封性的树脂，无论是具有生物降解性的树脂还是不具有生物降解性的树脂皆可适当使用。作为这些树脂，可列举聚乳酸(PLA)树脂、苯乙烯丙烯酸酯共聚树脂、聚烯烃类共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物等。作为聚乳酸(PLA)树脂的具体例，可列举中京油脂公司制，商品名：Resem PLA-1、Miyoshi油脂公司制，商品名：Landy PL-1000等，作为苯乙烯丙烯酸酯共聚树脂的具体例，可列举第一涂料公司制，商品名：Harbil HS-1等，作为聚烯烃类共聚物的具体例，可列举住友精化公司制，商品名：ZAIKTHENE AC等，作为乙烯甲基丙烯酸共聚物的具体例，可列举三井化学公司制，商品名：CHEMIPEARL S100等。
具有热封性的树脂的涂布量，可根据追求的热封性进行适当调整，并无特别限定，以干燥重量计为2～20g/m2左右。
在本发明中，作为树脂层压法，可列举将树脂熔化并将其挤出并层压于基材上的挤出层压法，或介由或不介由粘接剂将膜压合于基材上(膜压合)的干式层压法、夹层式层压法等。此外，作为树脂层压层，可列举挤出层压层或阻隔膜、蒸镀膜等膜压合层。
当树脂层压层为挤出层压层时，在由纸制阻隔原纸构成的基材的至少一面上，通过挤出层压法将上述各种来自生物的树脂、来自石油的树脂熔化并作为树脂层压层进行层压。另外，当树脂层压层为膜压合层时，在由纸制阻隔原纸构成的基材的至少一面上，通过干式层压法、夹层式层压法等将上述各种来自生物的树脂、来自石油的树脂制的膜作为树脂层压层进行压合。
在本发明中，作为膜压合层使用的膜，可列举上述各种来自生物的树脂、来自石油的树脂制的膜。作为来自石油的树脂制的膜，可列举以聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈等树脂为主成分的膜；在上述各种树脂制的膜上涂布这些聚乙烯醇等树脂的膜；在上述各种树脂制的膜上压合由铝等各种金属构成的金属箔的膜；在上述各种树脂制的膜上蒸镀铝等各种金属或氧化硅、氧化铝等无机氧化物的蒸镀膜等阻隔膜。根据目的这些膜可以压合1层或多层来进行使用。
本发明中的阻隔材料可以是阻隔材料本身，或是与各种树脂等进行层压，与各种通用膜、阻隔膜、铝箔等进行压合等，使用在食品等的包装材料、袋、纸制容器、瓦楞纸箱、杯等包装用途的包装材料，或是用于工业用材料等的层压体。其中，可适合作为用于食品等的包装材料、袋、纸制容器、瓦楞纸箱、杯等包装用途的包装材料使用，可特别适合作为食品等的软包装材料使用。另外，所谓软包装材料是指作为构成成分由柔软性良好的材料所构成的包装材料，一般情况下是指纸、膜、铝箔等的薄且具有柔软性的材料的单体或将其压合后的包装材料。另外，是指作为形状，袋等通过放入内容物而保持立体形状的包装材料。
当将本发明的阻隔材料用作食品等的包装材料，尤其是软包装材料时，通过与具有热封性的树脂层压，可以提高作为包装材料的密封性，保护内容物免受由氧气引起的氧化、潮气等引起的老化等，从而可以延长保存期限。
此外，本发明的阻隔材料也可用作壁纸、建筑用材料、纸管、防锈纸等工业用材料。即使作为用于工业用材料的层压体使用时，通过抑制氧气或潮气的侵入，不仅可以防止腐败、老化、湿度，也可以期待防止溶剂的臭气泄露的气味阻隔性等的效果。
进一步，因为本发明的阻隔材料整体的生物质率为50％以上，所以与至今为止广泛使用的合成树脂膜类的阻隔材料相比，可将每1m2的环境影响，尤其是全球变暖影响(CO2排放量)减少至一半左右。
在此，所谓环境影响可基于生命周期评估(LCA：Life Cycle Assessment)方法，对生命周期中的原材料的制造及供应、抄纸及涂布、层压加工、废弃(焚烧)阶段中的环境负荷(CO2排放量)进行定量地评价。关于LCA，为在基于ISO(国际标准化组织)的环境管理的国际标准中，通过ISO14040/44进行国际标准化的评估。
本发明的阻隔材料整体的生物质率为50％以上，由于废弃(焚烧)时产生的CO2中来自植物的部分被视为碳中和(对全球变暖无影响)，因此认为与合成树脂膜类的阻隔材料相比，每1m2的环境影响，尤其是全球变暖影响减少至一半左右。
实施例
以下列举实施例来具体说明本发明，但本发明当然不限于这些实施例。另外，只要没有特别声明，例中的份及％分别表示重量份及重量％。另外，对得到的阻隔材料基于如下所示的评价方法进行了试验。
(评价方法)
(1)氧气透过率(气体阻隔性)：使用MOCON公司制、OX-TRAN2/21，在23℃-0％RH条件及23℃-85％RH条件下进行了测定。
(2)水蒸气透过率(水蒸气阻隔性)：使用透湿性测试仪(Dr.Lyssy公司制，L80-4000)，依照JIS K 7129:2008塑料-膜及片材-水蒸气透过率的求取方法(机器测定法)，在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％的条件下进行了测定。
(3)离解性
将阻隔材料切断成1cm×1cm见方的小片，浸渍于液温60℃的氢氧化钠的2重量％水溶液中以使样本浓度成为2重量％，使用Tappi标准离解机进行60分钟的离解处理后，对向水溶液中的离解程度进行了评价。
(评价标准)
○：纸浆纤维分散，离解性良好。
△：树脂层上有团块，但纸浆纤维成分分散。
×：无变化。
[实施例1]
(基纸的制作)
将加拿大标准游离度(CSF)500ml的阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)和CSF530ml的针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以80/20的重量比进行调配，作为原料纸浆。
在原料纸浆中，作为干燥纸力增强剂，相对于每单位绝干浆量添加0.1％的分子量250万的聚丙烯酰胺(PAM)，作为施胶剂，相对于每单位绝干浆量添加0.35％的烷基烯酮二聚体(AKD)，作为润湿纸力增强剂，相对于每单位绝干浆量添加0.15％的聚酰胺表氯醇(PAEH)类树脂，进一步作为助留剂，相对于每单位绝干浆量添加0.08％的分子量1000万的聚丙烯酰胺(PAM)后，使用长网抄纸机进行抄纸，得到基重为50g/m2的基纸。
(水蒸气阻隔层用涂布液1的制备)
在工程高岭土(IMERYS公司制，BARRISURF HX，平均粒径9.0μm，宽高比80-100)中，添加聚丙烯酸钠作为分散剂(相对于颜料为0.2％)，以Cellier混合机进行分散制备固体成分浓度55％的高岭土浆料。作为水蒸气阻隔性树脂，向得到的高岭土浆料中，以使其相对于颜料100份(固体成分)为100份(固体成分)的方式，调配苯乙烯-丁二烯类乳胶(日本ZEON公司制，PNT7868)，得到固体成分浓度50％的水蒸气阻隔层用涂布液A。
(气体阻隔层用涂布液1的制备)
在工程高岭土(IMERYS公司制，BARRISURF HX，平均粒径9.0μm，宽高比80-100)中，添加聚丙烯酸钠作为分散剂(相对于颜料为0.2％)，以Cellier混合机进行分散制备固体成分浓度55％的高岭土浆料。以使其固体成分浓度为10％的方式制备聚乙烯醇(KURARAY公司制，PVA117)水溶液，得到PVA水溶液。将得到的高岭土浆料和PVA水溶液以固体成分计以颜料：PVA水溶液＝100:100并以固体成分浓度为10％的方式混合，得到气体阻隔层用涂布液B。
(纸制阻隔原纸、阻隔材料的制作)
在得到的基纸上，使用刮刀涂布机单面涂布水蒸气阻隔层用涂布液1，使以干燥重量计的涂布量为12g/m2，干燥后，在其上使用辊涂机单面涂布气体阻隔层用涂布液1，使以干燥重量计的涂布量为3.0g/m2，干燥，得到纸制阻隔原纸1。得到的纸制阻隔原纸1的生物降解性(JIS K6955：2006)在试验开始90日后为90％。
进一步，在得到的纸制阻隔原纸1的气体阻隔层上，通过挤出层压法以厚度20μm(25.2g/m2)层压聚乳酸(PLA)树脂，得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、聚乳酸树脂，生物质率为83.4％。
[实施例2]
除在得到的纸制阻隔原纸1的气体阻隔层上，单面涂布聚乳酸(PLA)树脂(Miyoshi油脂公司制，商品名：Landy PL-1000)使以干燥重量计的涂布量为10.0g/m2以外，与实施例1同样地得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、聚乳酸树脂，生物质率为80.0％。
[实施例3]
在得到的纸制阻隔原纸1的气体阻隔层上，通过挤出层压法以厚度20μm(25.2g/m2)层压生物质聚乙烯树脂(Braskem公司制，商品名Green Polyethylene)，得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、生物质聚乙烯树脂，生物质率为83.4％。
[实施例4]
(水蒸气阻隔层用涂布液2的制备)
在工程高岭土(IMERYS公司制，BARRISURF HX，平均粒径9.0μm，宽高比80-100)中，添加聚丙烯酸钠作为分散剂(相对于颜料为0.2％)，以Cellier混合机进行分散制备固体成分浓度60％的高岭土浆料。作为水蒸气阻隔性树脂，向得到的高岭土浆料中，以使它们相对于颜料100份(固体成分)分别为100份及100份(固体成分)的方式，调配苯乙烯-丙烯酸类共聚物乳浊液(Saiden化学公司制，X-511-374E)、石蜡类防水剂(丸芳化学公司制，MYE-35G，含蜡的聚乙烯乳浊液)，得到固体成分浓度45％的水蒸气阻隔层用涂布液2。
(气体阻隔层用涂布液2的制备)
在工程高岭土(IMERYS公司制，BARRISURF HX，平均粒径9.0μm，宽高比80-100)中，添加聚丙烯酸钠作为分散剂(相对于颜料为0.2％)，以Cellier混合机进行分散制备固体成分浓度60％的高岭土浆料。另外以使固体成分浓度为10％的方式制备聚乙烯醇(KURARAY公司制，PVA117)水溶液。在得到的聚乙烯醇水溶液中，以使它们相对于聚乙烯醇100份(固体成分)分别为145份及1份(固体成分)的方式，调配高岭土浆料及硅酮类表面活性剂(SANNOPCO公司制，SN WET 125)，得到气体阻隔层用涂布液2。
(纸制阻隔原纸、阻隔材料的制作)
在实施例1中得到的基纸上，单面涂布水蒸气阻隔层用涂布液2，使以干燥重量计的涂布量为15g/m2，干燥后，在其上单面涂布气体阻隔层用涂布液2，使以干燥重量计的涂布量为5.0g/m2，得到纸制阻隔原纸2。得到的纸制阻隔原纸2的生物降解性(JIS K6955：2006)在试验开始90日后为90％。
进一步，在得到的纸制阻隔原纸2的气体阻隔层上，通过挤出层压法以厚度20μm(25.2g/m2)层压聚乳酸(PLA)树脂，得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、聚乳酸树脂，生物质率为79.0％。
[实施例5]
除在得到的纸制阻隔原纸2的气体阻隔层上，单面涂布聚乳酸(PLA)树脂(Miyoshi油脂公司制，商品名：Landy PL-1000)使以干燥重量计的涂布量为10.0g/m2以外，与实施例4同样地得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、聚乳酸树脂，生物质率为75.0％。
[实施例6]
除在得到的纸制阻隔原纸2的气体阻隔层上，单面涂布丙烯酸酯共聚树脂(第一涂料公司制，商品名：Harbil HS-1)使以干燥重量计的涂布量为10.0g/m2以外，与实施例4同样地得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆，生物质率为62.5％。
[实施例7]
在得到的纸制阻隔原纸2的气体阻隔层上，通过挤出层压法以厚度20μm(25.2g/m2)层压生物质聚乙烯树脂(Braskem公司制，商品名Green Polyethylene)，得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、生物质聚乙烯树脂，生物质率为79.0％。
[实施例8]
(水蒸气阻隔层用涂布液3的制备)
在云母浆料(TOPY工业公司制，产品名：NTS-10，宽高比：1500，固体成分浓度10％)中，作为水蒸气阻隔性树脂，以使它们相对于颜料100份(固体成分)分别为100份及100份(固体成分)的方式，调配苯乙烯-丙烯酸类共聚物乳浊液(Saiden化学公司制，X-511-374E)、石蜡类防水剂(丸芳化学公司制，MYE-35G，含蜡的聚乙烯乳浊液)，得到固体成分浓度32％的水蒸气阻隔层用涂布液3。
(气体阻隔层用涂布液3的制备)
准备云母浆料(TOPY工业公司制，产品名：NTS-10，宽高比：1500，固体成分浓度10％)。另外以使固体成分浓度为10％的方式制备聚乙烯醇(KURARAY公司制，PVA117)水溶液。在得到的聚乙烯醇水溶液中，以相对于聚乙烯醇100份(固体成分)分别为30份及1份(固体成分)的方式，调配云母浆料及硅酮类表面活性剂(SAN NOPCO公司制，SN WET 125)，得到气体阻隔层用涂布液3。
(纸制阻隔原纸、阻隔材料的制作)
在实施例1中得到的基纸上，单面涂布水蒸气阻隔层用涂布液3，使以干燥重量计的涂布量为15g/m2，干燥后，在其上单面涂布气体阻隔层用涂布液3，使以干燥重量计的涂布量为5.0g/m2，得到纸制阻隔原纸3。得到的纸制阻隔原纸3的生物降解性(JIS K6955：2006)在试验开始90日后为90％。
进一步，在得到的纸制阻隔原纸3的气体阻隔层上，通过挤出层压法以厚度20μm(25.2g/m2)层压聚乳酸(PLA)树脂，得到阻隔材料。在该阻隔材料中，来自生物的原料为纸浆、聚乳酸树脂，生物质率为79.0％。
[比较例1]
在厚度12μm的EVOH膜的一面上，通过干式层压法压合厚度20μm的双向拉伸聚丙烯膜，并在相反的面上，通过干式层压法压合厚度25μm的直链状低密度聚乙烯膜，得到阻隔材料。
[表1]
Figure BDA0002430265860000241

Claims (22)

1.一种阻隔材料，其特征在于，在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为10ml/m2·day·atm以下，且整体的生物质率为50％以上。
2.根据权利要求1所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料在基材的至少一面上具有以生物降解性树脂为主成分的树脂层。
3.根据权利要求2所述的阻隔材料，其特征在于，所述生物降解性树脂为聚乳酸或聚丁二酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料在基材的至少一面上具有以来自生物的树脂为主成分的树脂层。
5.根据权利要求1所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料在基材的至少一面上具有为涂布层的树脂层。
6.根据权利要求1所述的阻隔材料，其特征在于，所述阻隔材料含有云母。
7.根据权利要求2～6中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，所述基材为纸基材。
8.根据权利要求7所述的阻隔材料，其特征在于，所述纸基材在基纸上具有气体阻隔层。
9.根据权利要求7或8所述的阻隔材料，其特征在于，所述纸基材在基纸上依次具有水蒸气阻隔层、气体阻隔层。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为100g/m2·day以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为10g/m2·day以下。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，满足下述(1)～(3)的条件，
(1)在温度40±0.5℃、相对湿度差90±2％下的水蒸气透过率为3.5g/m2·day以下，
(2)在温度23℃、相对湿度0％下的氧气透过率为3ml/m2·day·atm以下，
(3)在温度23℃、相对湿度85％下的氧气透过率为3ml/m2·day·atm以下。
13.根据权利要求8或9所述的阻隔材料，其特征在于，所述气体阻隔层含有水溶性高分子及表面活性剂。
14.根据权利要求9所述的阻隔材料，其特征在于，所述水蒸气阻隔层含有水蒸气阻隔性树脂及防水剂。
15.根据权利要求9所述的阻隔材料，其特征在于，所述水蒸气阻隔层含有水蒸气阻隔性树脂及防水剂，且所述气体阻隔层含有水溶性高分子及表面活性剂。
16.根据权利要求7～15中任一项所述的阻隔材料，其特征在于，所述纸基材的基重为30g/m2以上150g/m2以下。
17.一种包装材料，其特征在于，使用了权利要求1～16中任一项所述的阻隔材料。
18.一种袋，其特征在于，使用了权利要求1～16中任一项所述的阻隔材料。
19.一种纸制容器，其特征在于，使用了权利要求1～16中任一项所述的阻隔材料。
20.一种瓦楞纸箱，其特征在于，使用了权利要求1～16中任一项所述的阻隔材料。
21.一种杯，其特征在于，使用了权利要求1～16中任一项所述的阻隔材料。
22.一种软包装材料，其特征在于，使用了权利要求1～16中任一项所述的阻隔材料。
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