CN116685739A - 蒸镀纸用原纸和蒸镀纸 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供:能提供阻隔性优异的蒸镀纸的蒸镀纸用原纸。本发明的蒸镀纸用原纸在纸基材的至少一个面上依次具有白土涂布层和树脂层,前述树脂层表面的依据JIS K 6768:1999测定的润湿张力为50mN/m以上、且依据JIS P 8151:2004测定的印刷表面粗糙度为2.5μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及蒸镀纸用原纸和使用其的蒸镀纸。
背景技术
以往,对纸基材赋予了阻隔水蒸气的水蒸气阻隔性、阻隔水蒸气以外的气体的阻气性、特别是阻隔氧的阻氧性的包装材料被用于食品、医疗品、电子部件等的包装以防止内容物的品质降低。
蒸镀纸是在纸基材上设置由金属等形成的蒸镀层而成的,运用其光泽感,被广泛用于酒、清凉饮料水等的设计性优异的标签用纸、点心类的包装用纸等。
例如专利文献1中公开了一种铝蒸镀纸,其是在基纸上设置铝蒸镀层而成的,其中,使用以蒸镀层表面的自然极化电位值成为特定范围的方式对背面进行了处理的基纸。另外,例如专利文献2中公开了一种PTP包装用密封片,其在单位面积质量为特定值以下的薄层纸的单面依次形成有基于聚烯烃系水性分散液的填缝涂覆层、无机氧化物的蒸镀薄膜层和热封树脂层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-65599号公报
专利文献2:日本特开平7-223686号公报
发明内容
如专利文献1、2,虽然进行了形成蒸镀层以改善纸基材对氧、水蒸气的阻隔性等的尝试,但是专利文献1中记载的铝蒸镀纸、专利文献2中记载的PTP包装用密封片存在缺乏阻气性的课题。
对于作为食品的包装材料使用的蒸镀纸,从保护食品的风味的观点出发,寻求进一步的阻隔性(阻氧性、水蒸气阻隔性)的改善。因此,本发明的目的在于,提供:能提供阻隔性优异的蒸镀纸的蒸镀纸用原纸。
本发明涉及以下的<1>~<11>。
<1>一种蒸镀纸用原纸,其在纸基材的至少一个面上依次具有白土涂布层和树脂层,
前述树脂层表面的依据JIS K 6768:1999测定的润湿张力为50mN/m以上、且依据JIS P 8151:2004测定的印刷表面粗糙度为2.5μm以下。
<2>根据<1>所述的蒸镀纸用原纸,其中,具有树脂层的面的依据JIS P8140:1998测定的、温度23℃、接触时间120秒下的可勃吸水度为0g/m2以上且10g/m2以下,
依据JIS R 3257:1999测定的、前述树脂层表面对水的60秒后的接触角为65°以下。
<3>根据<1>或<2>所述的蒸镀纸用原纸,其中,依据JIS C 2139:2008测定的、前述树脂层表面的表面固有电阻为0.1×1014Ω以上且10×1014Ω以下。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其依据JIS K 6955:2017测定的生物降解率为85%以上。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述蒸镀纸用原纸的除无机物之外的成分中的90质量%以上为生物降解性材料。
<6>根据<1>~<5>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层包含水悬浮性高分子,前述水悬浮性高分子为选自由聚酯系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的1种以上。
<7>根据<1>~<6>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层包含无机颜料和粘结剂,前述无机颜料的长宽比为50以下、平均粒径为5μm以下。
<8>根据<7>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述无机颜料为高岭土。
<9>根据<7>或<8>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层中所含的粘结剂为选自由苯乙烯-丁二烯系树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃-不饱和羧酸系共聚、聚乳酸组成的组中的1种以上。
<10>根据<1>~<9>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层和树脂层是使用水性介质而形成的。
<11>一种蒸镀纸,其在<1>~<10>中任一项所述的蒸镀纸用原纸的前述树脂层上依次具有蒸镀层、外涂层、和根据需要的热封层。
具体实施方式
本实施方式的蒸镀纸用原纸(也称为蒸镀用原纸)在纸基材的至少一个面上依次具有白土涂布层和树脂层,前述树脂层表面的依据JIS K 6768:1999测定的润湿张力为50mN/m以上,且依据JIS P 8151:2004测定的印刷表面粗糙度为2.5μm以下。使用本实施方式的蒸镀纸用原纸制造的蒸镀纸具有优异的阻隔性(阻氧性、水蒸气阻隔性)。发挥该效果的机制不清楚,但如以下推测。
通过使树脂层表面的润湿张力为50mN/m以上,从而树脂层表面的极性变高,树脂层与形成于该层上的蒸镀层的密合性改善。另外,通过使树脂层表面的印刷表面粗糙度为2.5μm以下,从而可以在树脂层上形成缺陷少的蒸镀层。根据这些理由,使用本实施方式的蒸镀纸用原纸制造的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。需要说明的是,上述机制基于推测,发挥本发明的效果的机制不限定于此。
以下,对本实施方式的蒸镀纸用原纸和蒸镀纸的构成和物性,进一步详细进行说明。本说明书中,“X~Y”所示的数值范围是指:包含X作为下限值、包含Y作为上限值的数值范围。阶段性记载数值范围的情况下,各数值范围的上限和下限可以任意组合。另外,“(甲基)丙烯酸”是包含丙烯酸和甲基丙烯酸这两者的统称。
本实施方式的蒸镀纸用原纸可以在纸基材的单面依次具有白土涂布层和树脂层,也可以在两面依次具有白土涂布层和树脂层,但从生产效率的观点出发,优选在单面依次具有白土涂布层和树脂层。
<纸基材>
本实施方式中的构成纸基材的纸浆优选将植物来源的纸浆作为主成分,更优选将木材纸浆作为主成分。作为木材纸浆,例如可以举出阔叶树纸浆、针叶树纸浆等。作为非木材纸浆,可以举出棉纸浆、麻纸浆、洋麻纸浆、竹纸浆等。人造丝纤维、尼龙纤维等合成纤维等纸浆纤维外的材料只要不有损本发明的效果就也可以作为副纸材配混。
构成纸基材的纸浆中阔叶树纸浆所占的比率优选65质量%以上、更优选80质量%以上、进一步优选90质量%以上、更进一步优选95质量%以上,也可以为100质量%。纸构成基材的纸浆阔叶树纸浆的比率如果为上述范围,则再利用性优异。
作为本实施方式的蒸镀纸用原纸中使用的纸基材,具体而言,可以举出漂白牛皮纸、未漂白牛皮纸、优质纸、板纸、内衬纸、涂覆纸、单面上光纸、玻璃纸、石墨烯纸等。这些中,优选漂白牛皮纸、未漂白牛皮纸、优质纸、单面上光纸。
(施胶度)
纸基材的施胶度没有特别限定,从改善阻隔性的观点出发,优选使依据JIS P8122:2004的Stockigt施胶度为1秒以上。上限没有特别限制,优选100秒以下、更优选30秒以下。纸基材的施胶度可以根据浆内施胶剂的种类、含量、纸浆的种类、平滑化处理等而控制。
作为浆内施胶剂,可以举出松香系、烷基烯酮二聚体系、烯基琥珀酸酐系、苯乙烯-不饱和羧酸系、高级脂肪酸系、石油树脂系等。浆内施胶剂的含量没有特别限定,相对于纸基材的纸浆100质量份,优选0质量份以上、优选3质量份以下。
纸基材中,除浆内施胶剂以外也可以添加公知的其他浆内剂。作为浆内剂,例如可以举出填料、增强剂、助留改善剂、pH调节剂、滤水性改善剂、耐水化剂、柔软剂、抗静电剂、消泡剂、杀菌剂、染料、颜料等。
作为填料,例如可以举出二氧化钛、高岭土、滑石、碳酸钙(重质碳酸钙、轻质碳酸钙)、亚硫酸钙、石膏、烧成高岭土、白炭、无定形二氧化硅、分层高岭土、硅藻土、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌等。
纸基材通过对将纸浆浆料作为主成分的抄纸原料进行抄纸而得到。
前述纸浆浆料通过由木材或非木材的原料小片经蒸解、清洗、漂白等工序而得到。对于蒸解工序、清洗工序、漂白工序等中的方法没有特别限定。经这些工序得到的纸浆浆料进一步在水的存在下进行打浆。
纸基材的抄纸中,可以适宜选择公知的湿式抄纸机而使用。作为抄纸机,可以举出长网式抄纸机、Cap former型抄纸机、圆网式抄纸机、短网式抄纸机等。由抄纸机形成的纸层例如优选在毡上输送、在干燥机中干燥。作为在干燥机干燥前的预干燥机,也可以使用多级式机筒干燥机。
另外,对于如上述得到的纸基材,可以实施基于压延的表面处理而以实现纸厚、光泽的曲线的均匀化。作为压延处理,可以适宜选择公知的压延处理机而使用。
(单位面积质量)
纸基材的单位面积质量没有特别限定,优选20g/m2以上、更优选30g/m2以上、进一步优选40g/m2以上,而且优选500g/m2以下、更优选400g/m2以下、进一步优选200g/m2以下、进一步更优选100g/m2以下。需要说明的是,纸基材的单位面积质量依据JIS P 8124:2011而测定。
(厚度)
纸基材的厚度没有特别限定,优选5μm以上、更优选10μm以上、进一步优选20μm以上,而且优选150μm以下、更优选100μm以下、进一步优选75μm以下。需要说明的是,纸基材的厚度依据JIS P 8118:2014而测定。
(密度)
对于纸基材,从成型加工性的观点出发,密度优选0.5g/cm3以上、更优选0.6g/cm3以上,而且优选1.2g/cm3以下、更优选1.0g/cm3以下。需要说明的是,纸基材的密度由根据上述方法测定的纸基材的单位面积质量和厚度算出。
(王研式平滑度)
对于纸基材,从得到均匀的蒸镀层的观点出发,至少设置蒸镀层的一侧的面的王研式平滑度优选5秒以上、更优选10秒以上。上限没有特别限定,例如优选1000秒以下。需要说明的是,纸基材的王研式平滑度依据JIS P 8155:2010而测定。
<白土涂布层>
本实施方式的蒸镀纸用原纸在前述纸基材与后述的树脂层之间具有白土涂布层。由此,可以填缝纸基材,使其平滑化,形成更平坦的树脂层,结果在形成后述的蒸镀纸的情况下,可以形成均匀的蒸镀层,阻隔性改善。
前述白土涂布层优选包含无机颜料和粘结剂,更优选主要由无机颜料和粘结剂构成。需要说明的是,“白土涂布层主要由无机颜料和粘结剂构成”是指:白土涂布层中的无机颜料和粘结剂的总含量例如为50质量%以上、优选60质量%以上、更优选70质量%以上、进一步优选80质量%以上、进一步更优选90质量%以上、特别优选95质量%以上。上限没有特别限定,为100质量%以下。需要说明的是,白土涂布层除无机颜料和粘结剂以外可以还包含任意的成分。
(无机颜料)
作为白土涂布层中所含的无机颜料,没有特别限定,可以举出高岭土、滑石、云母等,优选高岭土。白土涂布层中的无机颜料的含量优选50质量%以上、更优选60质量%以上、进一步优选70质量%以上,而且优选98质量%以下、更优选90质量%以下、进一步优选85质量%以下。
《长宽比》
从形成均匀且平滑的树脂层的观点、和细地分布在白土涂布层中、回收时改善蒸镀纸用原纸的解离性的观点出发,无机颜料的长宽比优选50以下。下限没有特别限定,优选1以上。长宽比可以通过基于电子显微镜的观察、X射线衍射测定而测定。
《平均粒径》
从形成均匀且平滑的树脂层的观点、和细地分布在白土涂布层中、回收时改善蒸镀纸用原纸的解离性的观点出发,无机颜料的平均粒径优选5μm以下、更优选3μm以下、进一步优选1μm以下。下限没有特别限定,优选0.05μm以上。平均粒径是指:由激光衍射散射式粒度分布测定而测定的中值粒径(d50)。
(粘结剂)
作为白土涂布层中所含的粘结剂,没有特别限定,可以举出苯乙烯-丁二烯系树脂;(甲基)丙烯酸类(共)聚合物;苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂;乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等烯烃-不饱和羧酸系共聚物;聚乳酸等,优选选自由苯乙烯-丁二烯系树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃-不饱和羧酸系共聚、聚乳酸组成的组中的1种以上,更优选选自由苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、聚乳酸组成的组中的1种以上。
需要说明的是,(甲基)丙烯酸类(共)聚合物为选自(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的1者以上的单体的(共)聚合物。作为(甲基)丙烯酸酯,没有特别限定,优选(甲基)丙烯酸的碳数1~12的烷基酯。
另外,苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂是指:苯乙烯与选自(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少1者的单体的共聚物。
白土涂布层中的粘结剂的含量优选2质量%以上、更优选10质量%以上、进一步优选15质量%以上,而且优选50质量%以下、更优选40质量%以下、进一步优选30质量%以下。
白土涂布层的涂覆量没有特别限定,以固体成分计优选5g/m2以上、更优选7g/m2以上,而且优选30g/m2以下、更优选20g/m2以下。
白土涂布层的形成方法没有特别限定,优选将包含无机颜料和树脂粘结剂的分散液涂覆于纸基材上并干燥从而形成的方法。作为包含无机颜料和树脂粘结剂的分散液,优选将水性分散液等水性介质作为溶剂。即,白土涂布层使优选用水性介质而形成。本说明书中,“水性介质”是指:包含50质量%以上的水的介质。作为涂覆方法,可以举出棒涂法、刮板涂布法、压涂法、气刀涂布法、辊涂法、凹版涂布法、传递涂布法等,也可以使用喷泉式涂布机、挤压式涂布机那样的涂覆机。
<树脂层>
本实施方式的蒸镀纸用原纸具有配置于白土涂布层上的树脂层。通过设置树脂层,从而蒸镀纸的蒸镀层与纸基材的密合性改善,阻隔性改善。另外,树脂层通过具有阻氧性、水蒸气阻隔性,从而还有改善形成蒸镀纸时的阻隔性的功能。
树脂层优选包含玻璃化转变温度为50℃以上的树脂。通过使用玻璃化转变温度为50℃以上的树脂形成树脂层,从而蒸镀时即使暴露于高温蒸气也可以维持树脂层表面的平滑性,可以在树脂层上形成缺陷少的蒸镀层。由此认为,得到的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。树脂的玻璃化转变温度的上限没有特别限定,例如为200℃以下,如后述,树脂层中所含的树脂为聚酯系树脂和聚氨酯系树脂的情况下,玻璃化转变温度优选150℃以下、更优选140℃以下、进一步优选135℃以下。树脂层中所含的树脂的玻璃化转变温度可以根据实施例中记载的方法而确认。即,切出蒸镀用原纸的树脂层的一部分,依据JIS K 7121:1987测定玻璃化转变温度,只要玻璃化转变温度为50℃以上,就可以说树脂层包含玻璃化转变温度为50℃以上的树脂。换言之,树脂层的依据JIS K 7121:1987而测定的玻璃化转变温度优选50℃以上,上限没有特别限定,例如为200℃以下。
树脂层优选包含水悬浮性高分子、即、由包含水悬浮性高分子的涂覆液形成,更优选主要包含水悬浮性高分子。需要说明的是,“树脂层主要包含水悬浮性高分子”是指:树脂层中的水悬浮性高分子的含量例如为50质量%以上、优选60质量%以上、更优选70质量%以上、进一步优选80质量%以上、进一步更优选90质量%以上、特别优选95质量%以上。上限没有特别限定,为100质量%以下。需要说明的是,树脂层除水悬浮性高分子以外还可以包含任意的成分。本说明书中,“水悬浮性”是指:对25℃的水的溶解度为10g/L以下。
(水悬浮性高分子)
作为树脂层中所含的水悬浮性高分子,没有特别限定,可以举出醇酸树脂;(甲基)丙烯酸类(共)聚合物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂;乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等烯烃-不饱和羧酸系共聚物;聚乙烯醇、乙烯乙烯醇共聚物(乙烯改性聚乙烯醇)等乙烯醇系树脂;纤维素系树脂;聚氨酯系树脂;聚酯系树脂等。这些中,优选选自乙烯醇系树脂、聚氨酯系树脂和聚酯系树脂中的1种以上,从生物降解率和再利用性进一步改善的观点出发,更优选选自由聚酯系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的1种以上,进一步优选聚乳酸树脂和聚氨酯系树脂,从阻气性进一步改善的观点出发,特别优选聚氨酯系树脂。
《聚酯系树脂》
作为树脂层中所含的聚酯系树脂,没有特别限定,例如更优选能制备成选自由聚酯系树脂分散液和乳液组成的组中的1种以上者,进一步优选能制备成聚酯系树脂分散液或乳液者,进一步更优选能制备成聚酯系树脂分散液。
作为上述的聚酯系树脂,例如示例聚乳酸。
树脂层中所含的聚酯系树脂优选包含聚乳酸。聚乳酸具有生物降解性,且由于为聚酯因此对水的亲和性也高,因此,用于树脂层时的纸的再利用性变高。
作为聚酯系树脂,有可以使用市售品,例如可以举出Unitika Ltd.制的“ELITELKT系列(商品名)”、Miyoshi Oil&Fat Co.,Ltd.制的“LANDY PL系列(商品名)”等,具体而言,示例ELITEL KT-8803和LANDY PL-3000。
《聚氨酯系树脂》
作为树脂层中所含的聚氨酯系树脂,没有特别限定,例如更优选能制备成选自由聚氨酯系树脂分散液和乳液组成的组中的1种以上者,进一步优选能制备成聚氨酯系树脂分散液或乳液者,进一步更优选能制备成聚氨酯系树脂分散液者。
树脂层中所含的聚氨酯系树脂优选含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。聚氨酯系树脂含有间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元中的至少一者的情况下,相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的总含量优选50摩尔%以上。这种聚氨酯系树脂根据氢键和苯二甲基彼此的堆垛效应体现高的内聚力,因此,具有优异的阻气性。上述含量可以用1H-NMR等公知的分析方法鉴定。
-透氧率-
对于前述树脂层中所含的聚氨酯系树脂,成型为25μm厚的片时的23℃、50%RH下的透氧率优选100mL/(m2·day·atm)以下、更优选50mL/(m2·day·atm)以下、进一步优选25mL/(m2·day·atm)以下、更进一步优选10mL/(m2·day·atm)以下。需要说明的是,本说明书中,透氧率使用透氧率测定装置(MOCON公司制、OX-TRAN2/22)、在23℃、50%RH的条件下测定。
作为聚氨酯系树脂,也可以使用合成品,例如可以举出国际公开第2015/016069号中记载的聚氨酯系树脂等。作为聚氨酯系树脂,也可以使用市售品,例如可以举出三井化学株式会社制的“TAKELAC W系(商品名)”、“TAKELAC WPB系(商品名)”、“TAKELAC WS系(商品名)”等,具体而言,示例TAKELAC WPB-341。作为其他市售品,可以举出大日精化工业株式会社的“HPU W-003”(羟值235mgKOH/g)等。
(硅烷偶联剂)
从树脂层的耐弯曲性改善的观点出发,树脂层优选为除上述水悬浮性高分子之外还配混硅烷偶联剂而成者。
硅烷偶联剂为在分子内具有至少1个烷氧基甲硅烷基、和至少1个的前述烷氧基甲硅烷基以外的反应性的官能团的化合物。作为烷氧基甲硅烷基,可以为单烷氧基甲硅烷基、二烷氧基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基,均可,从反应性的观点出发,优选三烷氧基甲硅烷基。
作为烷氧基甲硅烷基以外的反应性的官能团,示例乙烯基、环氧基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰氧基、氨基、异氰酸根合基、脲基、酸酐基。这些中,优选氨基、环氧基、和酸酐基,更优选氨基。
作为含环氧基的硅烷偶联剂,示例3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等。
作为含氨基的硅烷偶联剂,示例3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基丁叉基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等,这些中,优选3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
作为含酸酐基的硅烷偶联剂,示例3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐等。
作为硅烷偶联剂,也可以使用市售品,例如示例信越化学工业株式会社制的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等。
硅烷偶联剂的配混量相对于水悬浮性高分子100质量份,优选0.03质量份以上、更优选0.1质量份以上、进一步优选0.2质量份以上、特别优选0.3质量份以上,而且优选10质量份以下、更优选8质量份以下、进一步优选6质量份以下、特别优选5质量份以下。
树脂层的涂覆量没有特别限定,以固体成分计更优选0.1g/m2以上、更优选1g/m2以上,而且优选10g/m2以下、更优选5g/m2以下。树脂层的形成方法没有特别限定,优选涂覆水悬浮性高分子的水溶液、或水性分散液等水性介质并干燥而形成。即,树脂层优选是使用水性介质而形成的。作为涂覆方法,可以举出棒涂法、刮板涂布法、压涂法、气刀涂布法、辊涂法、凹版涂布法、传递涂布法等,也可以使用喷泉式涂布机、挤压式涂布机那样的涂覆机。
<蒸镀纸用原纸的物性>
(润湿张力)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的依据JIS K 6768:1999而测定的树脂层表面的润湿张力为50mN/m以上、优选55mN/m以上。通过使树脂层表面的润湿张力为上述范围内,从而树脂层表面的极性变高,树脂层与形成于该层上的蒸镀层的密合性改善。由此认为,得到的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。树脂层表面的润湿张力的上限没有特别限定,例如为70mN/m以下。例如润湿张力可以通过树脂层中使用的成分的调整(例如树脂层中使用的水悬浮性高分子的种类的选定)等而调整为上述范围内。树脂层表面的润湿张力是23℃下的测定值。
(印刷表面粗糙度)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的依据JIS P 8151:2004测定的树脂层表面的印刷表面粗糙度为2.5μm以下、优选1.5μm以下、进一步优选1.2μm以下、更进一步优选1.0μm以下。通过使树脂层表面的印刷表面粗糙度为上述范围内,从而可以在树脂层上形成缺陷少的蒸镀层。由此认为,得到的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。树脂层表面的印刷表面粗糙度的下限没有特别限定,例如为0.1μm以上、0.3μm以上或0.5μm以上。例如印刷表面粗糙度可以通过纸基材的压延处理、白土涂布层和树脂层的涂覆方法(例如刮板涂布法等)、树脂层的涂覆量调整等而调整为上述范围内。
(可勃吸水度)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的具有涂覆层(树脂层)的面的依据JIS P8140:1998测定的、温度23℃、接触时间120秒下的可勃吸水度优选0g/m2以上,而且优选10g/m2以下、更优选5g/m2以下。通过使蒸镀纸用原纸的可勃吸水度为上述范围内,从而可以抑制蒸镀时水分的影响所产生的真空度的降低,此外,可以形成不通过水的缺陷少的膜,因此,可以以高真空度形成蒸镀层,可以得到缺陷少的蒸镀层,故优选。由此认为,得到的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。可勃吸水度可以通过涂覆层(例如树脂层)的涂覆量的调整、涂覆层的成分(例如树脂层的树脂)的选定等而调整为上述范围内。
(接触角)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的依据JIS R 3257:1999测定的涂覆层(树脂层)表面对水的60秒后的接触角优选65°以下、更优选60°以下。通过使蒸镀纸用原纸的涂覆层表面的接触角为上述范围内,从而涂覆层表面的极性变高,涂覆层与形成于该层上的蒸镀层的密合性改善,故优选。由此认为,得到的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。涂覆层表面对水的60秒后的接触角的下限没有特别限定,例如为10°以上、30°以上或50°以上。接触角可以通过涂覆层(例如树脂层)的涂覆量的调整、涂覆层的成分(例如树脂层的树脂)的选定等而调整为上述范围内。涂覆层表面的接触角是23℃下的测定值。
(表面固有电阻)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的依据JIS C 2139:2008测定的涂覆层(树脂层)表面的表面固有电阻优选0.1×1014Ω以上、更优选1×1014Ω以上,而且优选10×1014Ω以下、更优选5×1014Ω以下。通过使蒸镀纸用原纸的涂覆层表面的表面固有电阻为上述范围内,从而涂覆层表面的树脂膜的连续性改善,形成于树脂层上的蒸镀层制膜性改善。由此认为,得到的蒸镀纸可以发挥优异的阻隔性。表面固有电阻可以通过涂覆层(例如树脂层)的涂覆量的调整、涂覆层的成分(例如树脂层的树脂)的选定等而调整为上述范围内。
(生物降解率)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的依据JIS K 6955:2017测定的生物降解率优选85%以上、更优选90%以上(上限值:100%)。使用满足上述生物降解率的蒸镀纸用原纸得到的蒸镀纸具有优异的再利用性。生物降解率优选2年以内成为上述范围内,更优选1年以内成为上述范围内,进一步优选6个月以内成为上述范围内。蒸镀纸用原纸的生物降解率可以通过调整原纸中所占的生物降解性材料(例如生物降解性树脂)的配混量而调整为上述范围内。具体而言,蒸镀纸用原纸的除无机物之外的成分中的90质量%以上优选为生物降解性材料,95质量%以上更优选为生物降解性材料(上限值:100质量%)。
本实施方式的蒸镀纸用原纸的生物降解率通过为特定值以上,从而可以实现再利用性优异、且具有高阻氧性和水蒸气阻隔性的蒸镀纸,故优选。
(厚度)
本实施方式的蒸镀纸用原纸的厚度优选10μm以上、更优选30μm以上,而且优选100μm以下、更优选80μm以下。
对制造本实施方式的蒸镀纸用原纸的方法无限制,例如作为在纸基材的至少一面上依次具有白土涂布层和树脂层的蒸镀纸用原纸的制造方法,优选涂覆包含无机颜料和粘结剂的白土涂布层用涂覆液并干燥后,涂覆包含水悬浮性高分子的树脂层用涂覆液并干燥从而形成。
[蒸镀纸]
本发明的另一实施方式为一种蒸镀纸,其在上述蒸镀纸用原纸的树脂层上依次具有蒸镀层、外涂层、和根据需要的热封层。即,根据本发明,还提供蒸镀纸的制造中的上述蒸镀纸用原纸的应用、和使用上述蒸镀纸用原纸的蒸镀纸的制造方法。
<蒸镀层>
蒸镀层为由金属形成的层和由陶瓷形成的层中的至少任一者。即,蒸镀层可以为由金属形成的层、由陶瓷形成的层、和金属层与陶瓷层的层叠体中的任意者。需要说明的是,蒸镀层为金属层与陶瓷层的层叠体的情况下,金属层可以为蒸镀纸用原纸的树脂层侧,陶瓷层可以为蒸镀纸用原纸的树脂层侧,没有特别限定。
蒸镀层可以为由金属形成的层、由陶瓷形成的层、它们的层叠体中的任意者,优选由金属形成的层。蒸镀层为由金属形成的层的情况下,作为金属的具体例,可以举出铝、钛等。它们可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。这些中,优选铝。蒸镀层为由陶瓷形成的层的情况下,作为陶瓷的具体例,可以举出氧化硅、氧化钛、氧化铝等。它们可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。这些中,优选氧化硅、氧化铝。
即,蒸镀层更优选为由铝形成的层、由氧化硅形成的层、由氧化钛形成的层、由氧化铝形成的层、和它们的层叠体中的任意者,进一步优选为由铝形成的层、由氧化硅形成的层、由氧化铝形成的层、和它们的层叠体中的任意者,特别优选为由铝形成的层。
(厚度)
蒸镀层的厚度优选1nm以上、更优选2nm以上、进一步优选3nm以上,而且优选1000nm以下、更优选500nm以下、进一步优选100nm以下。另外,对于蒸镀层的厚度,从阻隔性的观点出发,优选10nm以上、更优选25nm以上,而且优选80nm以下、更优选70nm。进而,对于蒸镀层的厚度,从与其他层的密合性、成本的观点出发,优选4nm以上、进一步优选5nm以上,而且优选100nm以下、更优选70nm以下、特别优选60nm以下。
<外涂层>
本实施方式的蒸镀纸优选在蒸镀层上具有包含聚氨酯系树脂的外涂层。本实施方式的蒸镀纸通过具有蒸镀层,从而具有一定的阻隔性,但通过在蒸镀层上具有包含聚氨酯系树脂的外涂层,从而阻氧性能进一步改善。另外,由于弯折等加工而蒸镀层不易损伤,例如即使损伤,也可以由外涂层担保阻氧性,能维持优异的阻氧性。
对于外涂层中含有的作为粘结剂的聚氨酯系树脂,可以举出树脂层的作为聚氨酯系树脂示例者,例如更优选能制备成选自由聚氨酯系树脂分散液和乳液组成的组中的1种以上者,进一步优选能制备成聚氨酯系树脂分散液或乳液者,进一步更优选能制备成聚氨酯系树脂分散液者。
外涂层中所含的聚氨酯系树脂优选含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。聚氨酯系树脂含有间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元中的至少一者的情况下,相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的总含量优选50摩尔%以上。这种聚氨酯系树脂根据氢键和苯二甲基彼此的堆垛效应而体现高的内聚力,因此,具有优异的阻气性。
外涂层中所含的聚氨酯系树脂可以具有羟基,其羟值优选50mgKOH/g以上、更优选100mgKOH/g以上、进一步优选150mgKOH/g以上,而且上限没有特别限定,优选1000mgKOH/g以下、更优选800mgKOH/g以下、进一步优选600mgKOH/g以下。聚氨酯系树脂的羟值如果为上述范围内,则阻氧性优异,故优选。
(透氧率)
对于外涂层中所含的聚氨酯系树脂,成型为25μm厚的片时的23℃、50%RH下的透氧率优选100mL/(m2·day·atm)以下、更优选50mL/(m2·day·atm)以下、进一步优选25mL/(m2·day·atm)以下、更进一步优选10mL/(m2·day·atm)以下。
外涂层中含有的作为粘结剂的聚氨酯系树脂可以与前述蒸镀纸用原纸的树脂层中含有的聚氨酯系树脂为相同种类,也可以为不同的种类,优选为相同种类。另外,作为蒸镀纸用原纸的树脂层,也可以使用作为能使用者列举的合成品、市售品。
外涂层中的聚氨酯系树脂的含量优选80质量%以上、更优选90质量%以上、进一步优选95质量%以上、进一步更优选99质量%以上。上限没有特别限定,为100质量%以下。
外涂层在不有损本发明的效果的范围内也可以包含其他树脂、添加剂。作为添加剂,可以举出表面活性剂、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、染料、增塑剂、润滑剂、脱模剂等。在将前述聚氨酯系树脂作为水性分散液使用的情况下,为了使聚氨酯系树脂分散于水性介质,得到均匀的外涂层的膜,优选使用分散剂。
前述外涂层的涂覆量以固体成分计优选0.1g/m2以上、更优选0.2g/m2以上、特别优选0.3g/m2以上,而且优选10g/m2以下、更优选7g/m2以下、特别优选4g/m2以下。
外涂层的厚度优选0.1μm以上、更优选0.2μm以上、特别优选0.3μm以上,而且优选10μm以下、更优选7μm以下、特别优选4μm以下。外涂层的厚度如果为0.1μm以上且10μm以下,则改善对蒸镀层的保护性,且再利用时的纸的解离性优异,再利用性也优异。
前述外涂层的形成方法没有特别限制,优选涂覆聚氨酯系树脂的水溶液、或水性分散液等水性介质并干燥而形成。
本实施方式的蒸镀纸中,前述外涂层可以为最外层。即使外涂层为最外层,也不妨碍具有光泽感的蒸镀层的设计性。另外,在两面具有蒸镀层的情况下,可以在其单面或两面具有外涂层。这些中,优选在单面具有外涂层。通过在单面具有外涂层,从而生产效率优异。
[蒸镀纸的制造方法]
对制造本实施方式的蒸镀纸的方法无限制,优选包括如下工序:在纸基材的至少一面上的设有依次具有白土涂布层、树脂层的蒸镀纸用原纸的树脂层的面,蒸镀金属和陶瓷中的至少任一者而形成蒸镀层的工序;和,在蒸镀层上涂覆外涂层用涂覆液并干燥而形成外涂层的工序。
作为蒸镀金属或陶瓷的方法,优选在蒸镀纸用原纸的树脂层的表面直接真空蒸镀金属或陶瓷的方法。
从有效地保护蒸镀层、提高阻隔性的观点出发,外涂层优选直接形成于蒸镀层上。作为形成外涂层的方法,优选涂覆外涂层用液并干燥而得到。通过使用涂覆外涂层用涂覆液形成外涂层的方法,从而可以形成10μm以下的较薄的膜的外涂层。通过形成这种较薄的外涂层,从而可以赋予优异的解离性,可以得到再利用性优异的蒸镀纸。
此处使用的外涂层用涂覆液可以举出使用了溶解聚氨酯系树脂的有机溶剂的溶液、使用了分散聚氨酯系树脂的有机溶剂的分散液、使用了水性介质的分散液等,出于涂覆性、环境负荷的方面,优选使用了水性介质的分散液。
作为涂覆外涂层用涂覆液的方法,可以举出棒涂法、刮板涂布法、压涂法、气刀涂布法、辊涂法、凹版涂布法、传递涂布法等,也可以使用喷泉式涂布机、挤压式涂布机那样的涂覆机。
将涂覆有外涂层用涂覆液的涂覆蒸镀纸干燥去除有机溶剂或水性介质,可以得到在蒸镀层上具有外涂层的蒸镀纸。
<热封层>
进而,可以在外涂层上形成包含热塑性树脂的热封层。作为形成热封层的方法,可以举出涂覆热塑性树脂溶液或热塑性树脂分散液并干燥的方法、进行挤出层压的方法等。这些中,优选涂覆热塑性树脂溶液或热塑性树脂分散液并干燥而得到。
此处使用的热塑性树脂溶液或热塑性树脂分散液可以举出使用了溶解热塑性树脂的有机溶剂的溶液、使用了分散热塑性树脂的有机溶剂的分散液、使用了水性介质的分散液等,出于涂覆性、环境负荷的方面,优选使用了水性介质的分散液。
作为适合于使用了水性介质的分散液的热塑性树脂,可以为天然树脂、合成树脂,均可,例如可以举出淀粉衍生物、酪蛋白、虫胶、聚乙烯醇和其衍生物、丙烯酸类树脂、离聚物系树脂、马来酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、聚酯系树脂、苯乙烯-丁二烯系树脂、氯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂。
更具体而言,作为丙烯酸类树脂,示例将(甲基)丙烯酸与其烷基酯或苯乙烯等作为单体成分而共聚的丙烯酸类树脂、苯乙烯-马来酸树脂、苯乙烯-丙烯酸-马来酸树脂、水溶性聚氨酯树脂、水溶性聚酯树脂等。
作为离聚物系树脂,例如优选乙烯-丙烯酸共聚物离聚物、乙烯-甲基丙烯酸离聚物。此处,离聚物是指:将高分子用阳离子中和而成者,作为阳离子,除金属离子之外,还示例铵离子(NH4 +)、有机铵离子。作为金属离子,示例锂离子(Li+)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)等碱金属离子、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)等碱土金属离子、锌离子(Zn2+)、铜离子(Cu2+)等过渡金属离子等。这些中,从获得容易性等的观点出发,优选钠离子作为金属离子。
这些中,从涂覆液的稳定性、热封层的耐溶剂性的观点出发,优选选自淀粉衍生物、酪蛋白、虫胶、聚乙烯醇和其衍生物、离聚物系树脂、丙烯酸类树脂、和马来酸系树脂中的至少1者,更优选选自淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、离聚物系树脂、丙烯酸类树脂、和马来酸系树脂中的至少1者,进一步优选选自淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、离聚物系树脂、和丙烯酸类树脂中的至少1者,更进一步优选选自聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、和离聚物系树脂中的至少1者。
作为涂覆热塑性树脂溶液或者热塑性树脂分散液的方法,可以举出棒涂法、刮板涂布法、压涂法、气刀涂布法、辊涂法、凹版涂布法、传递涂布法等,也可以使用喷泉式涂布机、挤压式涂布机那样的涂覆机。
在外涂层上涂覆热塑性树脂溶液或者热塑性树脂分散液后,进行干燥而将有机溶剂或水性介质去除,从而可以得到在外涂层上具有热封层的蒸镀纸。
热封层的厚度没有特别限定,优选1μm以上且低于15μm。如果为1μm以上,则可以确保充分的热封性。另外,如果低于15μm,则可以赋予解离性,可以得到再利用性优异的蒸镀纸。
<蒸镀纸的物性>
(厚度)
本实施方式的蒸镀纸的厚度优选20μm以上、更优选50μm以上,而且优选200μm以下、更优选150μm以下。需要说明的是,蒸镀纸的厚度依据JIS P8118:2014而测定。
(透氧率)
本实施方式的蒸镀纸的23℃、50%RH下的透氧率优选1.0mL/(m2·day·atm)以下、更优选0.5mL/(m2·day·atm)以下(下限:0mL/(m2·day·atm))。需要说明的是,蒸镀纸的透氧率根据实施例中记载的方法而测定。
(水蒸气透过率)
本实施方式的蒸镀纸的40℃、90%RH下的水蒸气透过率优选1.0g/(m2·day)以下、更优选0.7g/(m2·day)以下(下限:0g/(m2·day))。需要说明的是,蒸镀纸的水蒸气透过率根据实施例中记载的方法而测定。
(热封剥离强度)
对于本实施方式的蒸镀纸,将热封层彼此在160℃、0.2MPa、1秒的条件下热封,试验片以宽15mm、拉伸速度300mm/分钟进行T字剥离时的最大载荷热封剥离强度优选为2N/15mm以上。如果为上述范围内,则作为阻隔包装的适合性优异。热封剥离强度的下限没有特别限定,例如为20N/15mm以下。
(再解离后的纸浆回收率)
本实施方式的蒸镀纸的再解离后的纸浆回收率优选75%以上、更优选80%以上、进一步优选82%以上、更进一步优选85%以上。需要说明的是,蒸镀纸的再解离后的纸浆回收率根据实施例中记载的方法而测定。
本实施方式的蒸镀纸运用上述优异的阻隔性,可以适合作为咖啡、点心、牛奶等食品、医药品、医疗品、电子部件等的包装用材料使用,再利用性也优异。
本发明进一步公开了以下的<1>~<49>。
<1>一种蒸镀纸用原纸,其在纸基材的至少一个面上依次具有白土涂布层和树脂层,前述树脂层表面的依据JIS K 6768:1999测定的润湿张力为50mN/m以上、且依据JISP 8151:2004测定的印刷表面粗糙度为2.5μm以下。
<2>根据<1>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层包含玻璃化转变温度为50℃以上的树脂。
<3>根据<1>或<2>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层包含水悬浮性高分子。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层中所含的水悬浮性高分子为选自由聚酯系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的1种以上。
<5>根据<4>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂的成型为25μm厚的片时的23℃、50%RH下的透氧率为100mL/(m2·day·atm)以下。
<6>根据<4>或<5>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。
<7>根据<4>~<6>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂中,相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的总含量为50摩尔%以上。
<8>根据<1>~<7>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层包含无机颜料和粘结剂,前述无机颜料的长宽比为50以下、平均粒径为5μm以下。
<9>根据<8>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述无机颜料为高岭土。
<10>根据<8>或<9>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层中所含的粘结剂为选自由苯乙烯-丁二烯系树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃-不饱和羧酸系共聚、聚乳酸组成的组中的1种以上。
<11>根据<1>~<10>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层和树脂层是使用水性介质而形成的。
<12>一种蒸镀纸,其在<1>~<11>中任一项所述的蒸镀纸用原纸的前述树脂层上具有蒸镀层。
<13>根据<12>所述的蒸镀纸,其中,在前述蒸镀层上具有包含聚氨酯系树脂的外涂层,前述外涂层中所含的聚氨酯系树脂含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。
<14>根据<13>所述的蒸镀纸,其中,在前述外涂层上具有包含热塑性树脂的热封层,将前述热封层彼此在160℃、0.2MPa、1秒的条件下热封,试验片以宽15mm、拉伸速度300mm/分钟进行T字剥离时的最大载荷热封剥离强度为2N/15mm以上。
<15>根据<12>~<14>中任一项所述的蒸镀纸,其23℃、50%RH下的透氧率为1.0mL/(m2·day·atm)以下、且40℃、90%RH下的水蒸气透过率为1.0g/(m2·day)以下。
<16>一种蒸镀纸用原纸,其在纸基材的至少一个面具有涂覆层,具有涂覆层的面的依据JIS P 8140:1998测定的、温度23℃、接触时间120秒下的可勃吸水度为0g/m2以上且10g/m2以下,依据JIS R 3257:1999测定的、前述涂覆层表面对水的60秒后的接触角为65°以下。
<17>根据<16>所述的蒸镀纸用原纸,其依据JIS C 2139:2008测定的、前述涂覆层表面的表面固有电阻为0.1×1014Ω以上且10×1014Ω以下。
<18>根据<16>或<17>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述涂覆层从纸基材侧起依次具有白土涂布层和树脂层。
<19>根据<18>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层包含水悬浮性高分子。
<20>根据<19>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层中所含的水悬浮性高分子为选自由聚酯系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的1种以上。
<21>根据<20>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂成型为25μm厚的片时的23℃、50%RH下的透氧率为100mL/(m2·day·atm)以下。
<22>根据<20>或<21>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。
<23>根据<20>~<22>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂具有羟基、且羟值为50mgKOH/g以上。
<24>根据<20>~<23>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂中,相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的总含量为50摩尔%以上。
<25>根据<18>~<24>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层包含无机颜料和粘结剂,前述无机颜料的长宽比为50以下、平均粒径为5μm以下。
<26>根据<25>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述无机颜料为高岭土。
<27>根据<25>或<26>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层中所含的粘结剂为选自由苯乙烯-丁二烯系树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃-不饱和羧酸系共聚、聚乳酸组成的组中的1种以上。
<28>根据<18>~<27>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层和树脂层是使用水性介质而形成的。
<29>一种蒸镀纸,其在<16>~<28>中任一项所述的蒸镀纸用原纸的前述涂覆层上具有蒸镀层。
<30>根据<29>所述的蒸镀纸,其中,在前述蒸镀层上具有包含聚氨酯系树脂的外涂层,前述外涂层中所含的聚氨酯系树脂含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。
<31>根据<30>所述的蒸镀纸,其中,前述外涂层中所含的聚氨酯系树脂具有羟基、且羟值为50mgKOH/g以上。
<32>根据<30>或<31>所述的蒸镀纸,其中,在前述外涂层上具有包含热塑性树脂的热封层,将前述热封层彼此在160℃、0.2MPa、1秒的条件下热封,试验片以宽15mm、拉伸速度300mm/分钟进行T字剥离时的最大载荷热封剥离强度为2N/15mm以上。
<33>根据<29>~<32>中任一项所述的蒸镀纸,其23℃、50%RH下的透氧率为1.0mL/(m2·day·atm)以下、且40℃、90%RH下的水蒸气透过率为1.0g/(m2·day)以下。
<34>一种蒸镀纸用原纸,在其纸基材的至少一个面具有涂覆层,其依据JIS K6955:2017测定的生物降解率为85%以上。
<35>根据<34>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述蒸镀纸用原纸的除无机物之外的成分中的90质量%以上为生物降解性材料。
<36>根据<34>或<35>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述涂覆层具有树脂层,前述树脂层包含水悬浮性高分子。
<37>根据<36>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述树脂层中所含的水悬浮性高分子为选自由聚酯系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的1种以上。
<38>根据<37>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚酯系树脂包含聚乳酸。
<39>根据<37>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂成型为25μm厚的片时的23℃、50%RH下的透氧率为100mL/(m2·day·atm)以下。
<40>根据<37>或<39>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源组成的组中的至少1种。
<41>根据<37>、<39>、或<40>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述聚氨酯系树脂中,相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的总含量为50摩尔%以上。
<42>根据<34>~<41>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述涂覆层具有白土涂布层,前述白土涂布层包含无机颜料和粘结剂,前述无机颜料的长宽比为50以下、平均粒径为5μm以下。
<43>根据<42>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述无机颜料为高岭土。
<44>根据<42>或<43>所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层中所含的粘结剂为选自由苯乙烯-丁二烯系树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃-不饱和羧酸系共聚物、聚乳酸组成的组中的1种以上。
<45>根据<42>~<44>中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,前述白土涂布层和前述树脂层是使用水性介质而形成的。
<46>一种蒸镀纸,其在<34>~<45>中任一项所述的蒸镀纸用原纸的前述涂覆层上具有蒸镀层。
<47>根据<46>所述的蒸镀纸,其中,前述蒸镀层上具有包含聚氨酯系树脂的外涂层,前述外涂层中所含的聚氨酯系树脂含有选自由间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元和氢化间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元组成的组中的至少1种。
<48>根据<46>或<47>所述的蒸镀纸,其再解离后的纸浆回收率为80%以上。
<49>根据<46>~<48>中任一项所述的蒸镀纸,其23℃、50%RH下的透氧率为1.0mL/(m2·day·atm)以下、且40℃、90%RH下的水蒸气透过率为1.0g/(m2·day)以下。
实施例
以下,列举实施例和比较例,对本发明的特征进一步具体进行说明。以下的实施例所示的材料、用量、比率、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的主旨就可以适宜变更。因此,本发明的范围不应限定性解释为以下所示的具体例。另外,只要没有特别限定,“%”和“份”就分别表示“质量%”和“质量份”。另外,实施例和比较例的操作只要没有特别限定就在室温(20~25℃)、常湿(40~50%RH)的条件下进行。
<实施例1-1>
将高岭土(IMERYS公司制Contour Xtreme、长宽比33、平均粒径d50:0.26μm)80质量份与苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂(BASF株式会社制JONCRYL HSL-9012)20质量份(固体成分)混合,制备白土涂布层用涂布液。在单面上光纸(阔叶树材比率100%、Stockigt施胶度9秒、单位面积质量50g/m2、厚度60μm、密度0.83g/cm3、王研式平滑度430秒)的光泽面迈耶棒涂覆上述白土涂布层用涂布液,以120℃干燥1分钟,形成白土涂布层(12g/m2、厚度4.6μm)。接着,在上述白土涂布层上,迈耶棒涂覆25μm厚的透氧率(23℃、50%RH)为2.0mL/(m2·day·atm)的聚氨酯系树脂粘结剂的水性分散液(三井化学制TAKELAC WPB-341:玻璃化转变温度130℃、固体成分浓度30%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.15质量份而制备的树脂层用涂覆液,以120℃干燥1分钟,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),得到蒸镀纸用原纸(厚度67μm)。
<实施例1-2>
使树脂层的涂覆量为1g/m2(厚度1μm),除此之外,与实施例1-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<实施例1-3>
使用聚酯系树脂粘结剂的水性分散液(Unitika Ltd.制ELITEL KT-8803:玻璃化转变温度65℃、固体成分浓度30%、饱和共聚聚酯树脂)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.15质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例1-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例1-1>
使用乙烯-丙烯酸共聚物(住友精化株式会社制ZAIKTHENE AC、玻璃化转变温度80℃以下、固体成分浓度29质量%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.145质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例1-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例1-2>
使用苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂(BASF株式会社制JONCRYL HSL-9012、玻璃化转变温度5℃以下、固体成分浓度40质量%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.20质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例1-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例1-3>
未形成树脂层,除此之外,与实施例1-1同样地得到蒸镀用原纸。
<比较例1-4>
涂覆在单面上光纸的粗糙面,除此之外,与实施例1-3同样地得到蒸镀纸用原纸。
<实施例2-1>
将高岭土(IMERYS公司制Contour Xtreme、长宽比33、平均粒径d50:0.26μm)80质量份与苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂(BASF株式会社制JONCRYL HSL-9012)20质量份(固体成分)混合,制备白土涂布层用涂布液。在单面上光纸(阔叶树材比率100%、单位面积质量50g/m2、厚度60μm、密度0.83g/cm3、王研式平滑度430秒、施胶度9秒)的光泽面迈耶棒涂覆上述白土涂布层用涂布液,以120℃干燥1分钟,形成白土涂布层(12g/m2、厚度4.6μm)。接着,在上述白土涂布层上,迈耶棒涂覆在25μm厚的透氧率(23℃、50%RH)为2.0mL/(m2·day·atm)的聚氨酯系树脂粘结剂的水性分散液(三井化学制TAKELAC WPB-341:玻璃化转变温度130℃、固体成分浓度30%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.15质量份而制备的树脂层用涂覆液,以120℃干燥1分钟,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),得到蒸镀纸用原纸(厚度67μm)。
<实施例2-2>
使树脂层的涂覆量为1g/m2(厚度1μm),除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<实施例2-3>
使用在聚乳酸乳液(Miyoshi Oil&Fat Co.,Ltd.制LANDY PL-3000、固体成分浓度40%)100质量份中混合氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.20质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<实施例2-4>
使用在25μm厚的透氧率(23℃、50%RH)为1.6mL/(m2·day·atm)的具有羟基的聚氨酯树脂粘结剂的水性分散液(大日精化工业株式会社制、HPU W-003、羟值235mgKOH/g、玻璃化转变温度70℃、固体成分浓度30%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.15质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例2-1>
使用在乙烯-丙烯酸共聚物粘结剂的水性分散液(住友精化株式会社制ZAIKTHENEAC、固体成分浓度29%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.145质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例2-2>
使用在苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂的水性分散液(BASF Japan株式会社制JONCRYL HSL-9012、固体成分浓度40%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.20质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例2-3>
使用在水中溶解有聚乙烯醇粘结剂(Kuraray Co.,Ltd.制EXCEVAL AQ-4104)的10质量%水溶液100质量份中混合氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.05质量份而制备的树脂层用涂覆液,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例2-4>
未形成树脂层,除此之外,与实施例2-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<实施例3-1>
将高岭土(IMERYS公司制Contour Xtreme、长宽比33、平均粒径d50:0.26μm)80质量份与聚乳酸乳液(Miyoshi Oil&Fat Co.,Ltd.制LANDY PL-3000)20质量份(固体成分)混合,制备白土涂布层用涂布液。在单面上光纸(阔叶树材比率100%、Stockigt施胶度9秒、单位面积质量50g/m2、厚度60μm、密度0.83g/cm3、王研式平滑度430秒)的光泽面迈耶棒涂覆上述白土涂布层用涂布液,以120℃干燥1分钟,形成白土涂布层(12g/m2、厚度4.6μm)。接着,在上述白土涂布层上迈耶棒涂覆聚乳酸乳液(Miyoshi Oil&Fat Co.,Ltd.制LANDY PL-3000),以120℃干燥1分钟,形成树脂层(2g/m2、厚度2μm),得到蒸镀纸用原纸(67μm)。
<实施例3-2>
使用苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂(Joncryl HSL-9012、BASF株式会社制)代替白土涂布层的聚乳酸乳液,使用在25μm厚的透氧率(23℃、50%RH)为2.0mL/(m2·day·atm)的聚氨酯系树脂粘结剂的水性分散液(三井化学株式会社制、TAKELAC WPB-341、玻璃化转变温度130℃、固体成分浓度30%)100质量份中混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBE-903)0.15质量份而制备的树脂层用涂覆液代替树脂层的聚乳酸乳液,形成树脂层(1.5g/m2),除此之外,与实施例3-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<实施例3-3>
实施例3-1中,使用实施例3-2的树脂层涂覆液作为树脂层涂覆液,将树脂层的涂覆量变更为4g/m2,除此之外,与实施例3-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<比较例3-1>
将白土涂布层的高岭土变更为85份,将树脂变更为苯乙烯·丁二烯共聚物胶乳(A-6160、旭化成株式会社制)15质量份,将涂布量变更为20g/m2,将树脂层的树脂变更为丙烯酸类树脂(大日精化工业株式会社制、ALMIC W)4g/m2,除此之外,与实施例3-1同样地得到蒸镀纸用原纸。
<蒸镀纸用原纸的评价>
对于实施例和比较例中得到的蒸镀纸用原纸,进行以下的评价。
[润湿张力]
依据JIS K 6768:1999,用润湿试剂(关东化学株式会社制润湿张力试验用混合液),在测定温度23℃下测定树脂层表面的润湿张力。
[印刷表面粗糙度]
使用Lorentzen&Wettre公司制印刷表面粗糙度试验机,依据JIS P 8151:2004,测定树脂层表面的印刷表面粗糙度。
[可勃吸水度]
依据JIS P 8140:1998进行试验。接触的水(使用蒸馏水)的水温设为23℃、接触时间设为120秒,使水与蒸镀纸用原纸的树脂层表面接触。
[耐水性]
在蒸镀纸用原纸的树脂层表面滴加60℃的蒸馏水,保持1分钟后,拭去水滴,用手触摸树脂层表面的状态并考察。按照以下的评价基准进行评价。
A:无发粘、溶解
B:有发粘、溶解
[接触角]
用MATSUBO Corporation制动态接触角测定装置DAT1100,在蒸镀纸用原纸的树脂层表面滴加蒸馏水4μL。依据JIS R 3257:1999、在测定温度23℃下测定水滴与树脂层表面接触60秒后的接触角。
[表面固有电阻]
依据JIS C 2139:2008,测定树脂层表面的表面固有电阻。
[生物降解性材料比率]
根据下述式1,算出生物降解性材料比率。下述式1中,纸基材质量是去掉了无机成分(填料等)的质量。无机成分设为使纸燃烧得到的灰分质量在纸基材质量中所占的比率。该数值为90%以上的情况下,蒸镀纸用原纸的除无机物之外的成分中的90质量%以上为生物降解性材料等。需要说明的是,对于是否为生物降解材料而言,实施成分分析,判定是否为生物降解材料。
式1:((纸基材质量+白土涂布层中的全部树脂质量+树脂层中的全部树脂质量)-白土涂布层中的非生物降解性树脂质量-树脂层中的非生物降解性树脂质量)/(纸基材质量+粘土涂布中的全部树脂质量+树脂层中的全部树脂质量)×100
[生物降解率]
对于实施例和比较例中得到的蒸镀纸用原纸,依据JIS K 6955:2017,进行生物降解试验2年,测定生物降解率。需要说明的是,在更短时间内生物降解率成为85%以上的情况下,也可以在更短时间内评价生物降解率。
[玻璃化转变温度]
切出蒸镀用原纸的树脂层的一部分,依据JIS K 7121:1987,测定玻璃化转变温度。将该玻璃化转变温度作为树脂层中所含的树脂的玻璃化转变温度,记载于表1-1。
<蒸镀纸的制作>
在实施例1-1~1-3、2-1~2-4和比较例1-1~1-4、2-1~2-5中得到的蒸镀纸用原纸的树脂层上形成铝蒸镀层(厚度50nm)。在上述铝蒸镀层上,迈耶棒涂覆25μm厚片的透氧率(23℃、50%RH)为2.0mL/(m2·day·atm)的聚氨酯系树脂粘结剂的水性分散液(三井化学株式会社制、TAKELAC WPB-341),以120℃干燥1分钟,形成外涂层(0.5g/m2、厚度:0.5μm)。进一步将乙烯·丙烯酸共聚物铵盐的水性分散液(有效成分29.2质量%、ZAIKTHENEAC、丙烯酸的共聚比率20摩尔%、熔点:95℃、住友精化株式会社制)以有效成分成为20质量%的方式用水稀释并迈耶棒涂覆在外涂层上,然后,以120℃干燥1分钟,形成热封层(5μm),得到蒸镀纸。需要说明的是,对于树脂层和外涂层中使用的聚氨酯系树脂,进行1H-NMR测定,结果相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的含量为50摩尔%以上。
<蒸镀纸的制作>
在实施例3-1~3-3和比较例3-1中得到的蒸镀纸用原纸的树脂层上形成铝蒸镀层(厚度50nm)。在上述铝蒸镀层上迈耶棒涂覆25μm厚片的透氧率(23℃、50%RH)为2.0mL/(m2·day·atm)的聚氨酯系树脂粘结剂的水性分散液(三井化学株式会社制、TAKELACWPB-341),以120℃干燥1分钟,形成外涂层(0.5g/m2、厚度:0.5μm),得到蒸镀纸。需要说明的是,对于树脂层和外涂层中使用的聚氨酯系树脂,进行1H-NMR测定,结果相对于多异氰酸酯来源的结构单元总量,间苯二甲基二异氰酸酯来源的结构单元的含量为50摩尔%以上。
<蒸镀纸的评价>
[透氧率]
使用透氧率测定装置(MOCON公司制、OX-TRAN2/22),在温度23℃、相对湿度50%的条件下,测定蒸镀纸的透氧率。具体而言,在蒸镀纸的设有外涂层一侧的面上,涂布异氰酸酯系粘接剂(DIC株式会社制、相对于Dick Dry LX-500 10份混合Dick Dry KW-75 1份)5g/m2后,贴合厚度20μm的CPP薄膜(北越化成株式会社制、GP-32),形成层叠片。对于层叠片,依据JISK 7126-2:2006,测定温度23℃、相对湿度50%下的透氧率。透氧率的值越低,阻氧性越优异。
[水蒸气透过率]
依据JIS Z 0208:1976(杯式法)B法(温度40℃±0.5℃、相对湿度90%±2%),蒸镀纸的外涂层面向内侧(低湿度侧)的方式配置,测定水蒸气透过性。水蒸气透过率的值越低,水蒸气阻隔性越优异。
[热封剥离强度]
以热封层对置的方式重叠1组蒸镀纸,用热封试验机(Tester Sangyo Co.,Ltd.制、TP-701-B),在160℃、0.2MPa、1秒的条件下进行热封。然后,将热封后的试验片切成宽15mm,用拉伸试验机(A&D Company制RTC-1250A),以拉伸速度300mm/分钟进行T字剥离,将所记录的最大载荷作为热封剥离强度。
[阻隔包装适合性]
对于以上述方法评价的蒸镀纸,按照下述判断基准,评价作为阻隔包装的适合性。评价基准如以下所述。
A:上述透氧率为1mL/(m2·day·atm)以下、且上述水蒸气透过率为1g/(m2·day)以下、且上述热封剥离强度为2N/15mm以上
B:上述透氧率为1mL/(m2·day·atm)以上、上述水蒸气透过率为1g/(m2·day)以上或上述热封剥离强度低于2N/15mm
[再利用性(再解离后的纸浆回收率)]
依据JIS P 8220-1:2012解离得到的蒸镀纸。此时,自解离开始起10分钟后,对分散液在设有6cut screen的振动筛中进行处理,将6cut screen(开口0.15mm)上的试样回收并干燥,从而算出残渣的质量比率(%),将从100%中减去了残渣的质量比率(%)而得到的值作为再解离后的纸浆回收率(%),记作再利用性的指标。
[表1-1]
表1-1
[表1-2]
表1-2
[表1-3]
表1-3
使用实施例的蒸镀纸用原纸制造的蒸镀纸与使用比较例的蒸镀纸用原纸制造的蒸镀纸相比,透氧率、水蒸气透过率均低,具有优异的阻隔性。
Claims (11)
1.一种蒸镀纸用原纸,其在纸基材的至少一个面上依次具有白土涂布层和树脂层,
所述树脂层表面的依据JIS K 6768:1999测定的润湿张力为50mN/m以上、且依据JIS P8151:2004测定的印刷表面粗糙度为2.5μm以下。
2.根据权利要求1所述的蒸镀纸用原纸,其中,具有树脂层的面的依据JIS P 8140:1998测定的、温度23℃、接触时间120秒下的可勃吸水度为0g/m2以上且10g/m2以下,
依据JIS R 3257:1999测定的、所述树脂层表面对水的60秒后的接触角为65°以下。
3.根据权利要求1或2所述的蒸镀纸用原纸,其中,依据JIS C 2139:2008测定的、所述树脂层表面的表面固有电阻为0.1×1014Ω以上且10×1014Ω以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其依据JIS K 6955:2017测定的生物降解率为85%以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,所述蒸镀纸用原纸的除无机物之外的成分中的90质量%以上为生物降解性材料。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,所述树脂层包含水悬浮性高分子,所述水悬浮性高分子为选自由聚酯系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的1种以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,所述白土涂布层包含无机颜料和粘结剂,所述无机颜料的长宽比为50以下、平均粒径为5μm以下。
8.根据权利要求7所述的蒸镀纸用原纸,其中,所述无机颜料为高岭土。
9.根据权利要求7或8所述的蒸镀纸用原纸,其中,所述白土涂布层中所含的粘结剂为选自由苯乙烯-丁二烯系树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃-不饱和羧酸系共聚、聚乳酸组成的组中的1种以上。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的蒸镀纸用原纸,其中,所述白土涂布层和树脂层是使用水性介质而形成的。
11.一种蒸镀纸,其在权利要求1~10中任一项所述的蒸镀纸用原纸的所述树脂层上依次具有蒸镀层、外涂层、和根据需要的热封层。
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