JP2012206472A - Gas barrier laminate, and method for manufacturing the same - Google Patents

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律雄 萬道
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier laminate wherein oxygen barrier property as a packaging bag is excellent, and a metal detector can be used, and which can be discarded as a paper.SOLUTION: The gas barrier laminate is a gas barrier laminate formed by arranging at least one gas barrier layer containing a water-soluble polymer and an inorganic layered compound on a paper support, and a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is contained in the gas barrier layer. The method for manufacturing the gas barrier laminate includes adding the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer before and/or during temperature rise when dissolving the water-soluble polymer.

Description

本発明は、食品類を包装する包装用素材であり、特に酸素と反応して酸化や劣化を引き起こす可能性のある内容物を包装するための包装材料であり、なおかつ金属探知機が使用でき、使用後に紙として分別処理可能な包装材料を提供するものである。   The present invention is a packaging material for packaging foods, in particular, a packaging material for packaging contents that may react with oxygen and cause oxidation or deterioration, and a metal detector can be used, The present invention provides a packaging material that can be separated as paper after use.

一般に、食品は酸素と接触すると、食品に含まれる油のような成分が酸素と反応(酸化)して、食品の味が変わったり、変色を引き起こす。そのため、多くの食品はガスバリア性(特に酸素バリア性)を有する包装材料で包装されている。従来、このような包装材料として、OPP(二軸延伸ポリプロピレン)にポリ塩化ビニリデン(以後、PVDCと略す)やPVA層を設けたガスバリアフィルムやPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムやナイロンフィルム上にシリカやアルミナの無機酸化物層あるいはアルミニウムの金属層を設けたガスバリアフィルム、紙基材とアルミ箔あるいは紙基材と前記ガスバリアフィルムを貼合したガスバリア性積層体がある。紙を基材として使用したガスバリア積層体は、優れた印刷適性、適度な剛度、高級感などといった特徴があり、包装材料として幅広く使用されている。   In general, when food comes into contact with oxygen, components such as oil contained in the food react (oxidize) with oxygen to change the taste of the food or cause discoloration. Therefore, many foods are packaged with a packaging material having gas barrier properties (particularly oxygen barrier properties). Conventionally, as such a packaging material, silica or alumina on a gas barrier film, PET (polyethylene terephthalate) film or nylon film in which polyvinylidene chloride (hereinafter abbreviated as PVDC) or PVA layer is provided on OPP (biaxially stretched polypropylene). There is a gas barrier film provided with an inorganic oxide layer or an aluminum metal layer, and a gas barrier laminate in which a paper base and an aluminum foil or a paper base and the gas barrier film are bonded. Gas barrier laminates using paper as a base material are characterized by excellent printability, moderate rigidity, and a high-class feeling, and are widely used as packaging materials.

しかし、アルミ箔やアルミ蒸着層を有するフィルムと紙基材を貼合すると、金属を含むため、食品包装後の異物検査のための金属探知機が使用できないといった問題がある。また、金属を含むため紙として焼却処理できず、古紙としても再利用できない。一方で、PVAやPVDC、あるいは無機酸化物などのガスバリア層を有するフィルムを使用するとコストが高くなるばかりか、フィルムと紙の積層体は包装適性や加工適性に劣る場合が多い。紙基材のガスバリア積層体のほとんどはアルミ箔と紙基材の積層体が使用されているのが現状である。一方、紙基材表面にポリビニルアルコール樹脂を用いたガスバリア層を形成する技術が従来から提案されている。特許文献1にはポリビニルアルコールと無機層状化合物を紙基材上に設ける方法が提案されている。特許文献2には、特許文献1と同様に、紙状物層と、前記紙状物層上に無機層状化合物を有する樹脂組成物層とを備えている包装用積層紙が提案されている。特許文献3には、紙の少なくとも一面に、水溶性高分子化合物100重量部に対し、層状無機化合物を0.01〜200重量部含有する樹脂組成物の層を有する紙複合体が提案されている。特許文献4には、エチレン含有量1〜15モル%のエチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物(A)、エチレン含有量15〜70モル%のエチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物(B)および無機層状化合物(C)からなる樹脂組成物が提案されている。特許文献5には、被覆層1、バリア層2および紙基材3からなる積層体において、バリア層2が紙または二軸延伸フィルムの基材Bおよびエチレン含有率0〜15モル%のビニルアルコール系重合体の層Aからなる積層体が提案されている。特許文献6には、紙支持体上に水溶性高分子および無機層状化合物を含む第1ガスバリア層と第2ガスバリア層とを、この順で設けたガスバリア性積層体において、第1ガスバリア層中の水溶性高分子と無機層状化合物との質量比が75/25〜50/50であり、かつ、第2ガスバリア層中の水溶性高分子と無機層状化合物との質量比が95/5〜75/25であるガスバリア性積層体が提案されている。特許文献7には、紙支持体上に水溶性高分子と無機層状化合物と合成樹脂とを含むガスバリア層を設けたガスバリア性積層体において、水溶性高分子100質量部に対して、無機層状化合物が10〜150質量部、合成樹脂が5〜100質量部であるガスバリア性積層体が提案されている。特許文献8には、紙支持体上にエチレン変性ポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物を含む第1のガスバリア層と、エチレン変性ポリビニルアルコールからなる第2のガスバリア層を順次設けるガスバリア性積層体が提案されている。しかし、このようなポリビニルアルコール系樹脂からなるガスバリア積層体は、塗工時に塗工欠陥が生じるとガスバリア性が低下してしまう問題がある。   However, when a film having an aluminum foil or an aluminum vapor deposition layer and a paper substrate are bonded, there is a problem that a metal detector for inspection of foreign matter after food packaging cannot be used because it contains metal. Moreover, since it contains metal, it cannot be incinerated as paper and cannot be reused as waste paper. On the other hand, when a film having a gas barrier layer such as PVA, PVDC, or an inorganic oxide is used, the cost is increased, and the laminate of the film and paper is often inferior in packaging suitability and workability. The present situation is that most of the gas barrier laminates of the paper base material use an aluminum foil and paper base laminate. On the other hand, a technique for forming a gas barrier layer using a polyvinyl alcohol resin on the surface of a paper substrate has been conventionally proposed. Patent Document 1 proposes a method of providing polyvinyl alcohol and an inorganic layered compound on a paper substrate. Patent Document 2 proposes, similarly to Patent Document 1, a laminated paper for packaging provided with a paper layer and a resin composition layer having an inorganic layer compound on the paper layer. Patent Document 3 proposes a paper composite having, on at least one surface of paper, a resin composition layer containing 0.01 to 200 parts by weight of a layered inorganic compound with respect to 100 parts by weight of a water-soluble polymer compound. Yes. Patent Document 4 discloses an ethylene-vinyl ester copolymer saponified product (A) having an ethylene content of 1 to 15 mol%, an ethylene-vinyl ester copolymer saponified product (B) having an ethylene content of 15 to 70 mol%, and A resin composition comprising an inorganic layered compound (C) has been proposed. In Patent Document 5, in a laminate comprising a coating layer 1, a barrier layer 2, and a paper base material 3, the barrier layer 2 is a paper or biaxially stretched film base material B and vinyl alcohol having an ethylene content of 0 to 15 mol%. A laminate comprising a layer A of a polymer is proposed. Patent Document 6 discloses a gas barrier laminate in which a first gas barrier layer and a second gas barrier layer containing a water-soluble polymer and an inorganic layered compound are provided in this order on a paper support. The mass ratio of the water-soluble polymer to the inorganic stratiform compound is 75/25 to 50/50, and the mass ratio of the water-soluble polymer to the inorganic stratiform compound in the second gas barrier layer is 95/5 to 75 / A gas barrier laminate of 25 is proposed. In Patent Document 7, in a gas barrier laminate in which a gas barrier layer containing a water-soluble polymer, an inorganic layered compound, and a synthetic resin is provided on a paper support, the inorganic layered compound is used with respect to 100 parts by mass of the water-soluble polymer. Proposed is a gas barrier laminate in which 10 to 150 parts by mass and 5 to 100 parts by mass of a synthetic resin are proposed. Patent Document 8 proposes a gas barrier laminate in which a first gas barrier layer containing an ethylene-modified polyvinyl alcohol resin and an inorganic layered compound and a second gas barrier layer made of ethylene-modified polyvinyl alcohol are sequentially provided on a paper support. ing. However, the gas barrier laminate composed of such a polyvinyl alcohol-based resin has a problem that the gas barrier property is lowered when a coating defect occurs during coating.

一般にポリビニルアルコール等の水溶性高分子は、溶解時の加熱工程中に泡立ちやすく、また発生した泡が消え難く、タンク液面が上昇し、溶解液が溢れるおそれがあるため、溢れを防ぐために溶解量を減らす対応が必要となり、作業効率が低下してしまう。さらに、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を主成分とする塗料は泡立ちやすく、泡が塗工面にのることにより塗工欠陥を生じたり、泡立ちが酷い場合は、塗りムラを生じさせることによりガスバリア性を低下させてしまうことがある。   In general, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol are easy to foam during the heating process at the time of dissolution, and the generated foam is difficult to disappear, the tank liquid level rises, and there is a possibility that the dissolved liquid overflows, so it dissolves to prevent overflow. It is necessary to take measures to reduce the amount, and work efficiency is lowered. In addition, paints mainly composed of water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol tend to foam, and if the foam is applied to the coating surface, coating defects will occur, or if foaming is severe, gas barriers will occur by causing coating unevenness. May decrease the performance.

塗料の起泡を改善する目的で消泡剤を添加することは各種塗工紙用塗料で提案されている。例えば、インクジェット記録紙用塗料では、ポリビニルアルコール系塗料に脂肪酸エステル系、エーテル系、金属石鹸系、シリコーン系消泡剤を添加する方法(特許文献9)、ポリビニルアルコール系塗料に疎水性シリカ系消泡剤を添加する方法(特許文献10)等が挙げられる。
これら消泡剤を添加することにより塗料の泡立ちは抑制されるものの、消泡剤自体が塗工面上で疎水性部分を形成し、ガスバリア積層体塗料の非塗工部分(所謂ハジキ)を発生させて、ガスバリア性を損ねてしまうおそれがあるため、これら消泡剤をガスバリア積層体塗料に応用しても満足なガスバリア性が得られないのが実情である。
The addition of an antifoaming agent for the purpose of improving the foaming of the paint has been proposed for various coatings for coated paper. For example, in an inkjet recording paper coating, a method of adding a fatty acid ester, ether, metal soap, or silicone defoamer to a polyvinyl alcohol coating (Patent Document 9), or a hydrophobic silica based coating to a polyvinyl alcohol coating. Examples include a method of adding a foaming agent (Patent Document 10).
Although the foaming of the paint is suppressed by adding these antifoaming agents, the antifoaming agent itself forms a hydrophobic part on the coating surface, and generates a non-coating part (so-called repellency) of the gas barrier laminate paint. Therefore, the gas barrier properties may be impaired, so that the actual situation is that satisfactory gas barrier properties cannot be obtained even when these antifoaming agents are applied to the gas barrier laminate coating.

特開平11−129381号公報JP 11-129381 A 特開平11−309817号公報JP-A-11-309817 特開平13−214396号公報JP-A-13-214396 特開平14−069255号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 14-069255 特開平15−094574号公報Japanese Patent Laid-Open No. 15-094574 特開2007−216592号公報JP 2007-216592 A 特開2007−216593号公報JP 2007-216593 A 特開2009−184138号公報JP 2009-184138 A 特開平11−277877号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-277877 特開2009−84404号公報JP 2009-84404 A

本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂の溶解時の起泡を抑えて操業性低下を防止し、またガスバリア性塗料の塗工時に、塗料の起泡による操業性低下を防止し、表面欠陥の発生を抑えることによって優れたガスバリア性を有するガスバリア性積層体を提供しようとするものである。   The present invention suppresses foaming during dissolution of the polyvinyl alcohol-based resin to prevent operability deterioration, and also prevents deterioration of operability due to foaming of the paint when applying a gas barrier coating, thereby generating surface defects. An object of the present invention is to provide a gas barrier laminate having excellent gas barrier properties by being suppressed.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ガスバリア塗工層塗料中に特定の構造のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを添加することにより、水溶性高分子溶解時の起泡による操業性低下を抑え、また塗工時の塗料の起泡による操業性低下を防止し、表面欠陥の発生を抑えることによって優れたガスバリア性が発現することを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は以下の各発明を包含する。   As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has added a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer having a specific structure to the gas barrier coating layer paint, thereby generating foam when dissolving the water-soluble polymer. It has been found that excellent gas barrier properties are manifested by suppressing the decrease in operability due to foaming, preventing the decrease in operability due to foaming of the paint during coating, and suppressing the occurrence of surface defects, leading to the completion of the present invention. It was. The present invention includes the following inventions.

(1)紙支持体上に水溶性高分子と無機層状化合物を含むガスバリア層を少なくとも1層設けたガスバリア性積層体であって、前記ガスバリア層中にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有させたガスバリア性積層体。 (1) A gas barrier laminate in which at least one gas barrier layer containing a water-soluble polymer and an inorganic layered compound is provided on a paper support, the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer being contained in the gas barrier layer Gas barrier laminate.

(2)紙支持体上に水溶性高分子と無機層状化合物を含む第1のガスバリア層と、水溶性高分子を主成分とする第2のガスバリア層を順次設け、前記第1のガスバリア層および/または第2のガスバリア層にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有させたガスバリア性積層体。 (2) A first gas barrier layer containing a water-soluble polymer and an inorganic stratiform compound and a second gas barrier layer mainly composed of the water-soluble polymer are sequentially provided on the paper support, and the first gas barrier layer and A gas barrier laminate in which a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is contained in the second gas barrier layer.

(3)前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーがポリオキシエチレン(3〜10モル付加)ポリオキシプロピレン(25〜35モル付加)ブロックポリマーである(1)または(2)に記載のガスバリア性積層体。 (3) The gas barrier laminate according to (1) or (2), wherein the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is a polyoxyethylene (3 to 10 mol addition) polyoxypropylene (25 to 35 mol addition) block polymer. body.

(4)前記水溶性高分子がポリビニルアルコール系樹脂である(1)〜(3)のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体。 (4) The gas barrier laminate according to any one of (1) to (3), wherein the water-soluble polymer is a polyvinyl alcohol resin.

(5)前記水溶性高分子100質量部に対してポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを0.01〜1.0質量部含有させた(1)〜(4)のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体。 (5) The polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is contained in an amount of 0.01 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble polymer, according to any one of (1) to (4). Gas barrier laminate.

(6)前記ポリビニルアルコール系樹脂がエチレン変性ポリビニルアルコールである(4)に記載のガスバリア性積層体。 (6) The gas barrier laminate according to (4), wherein the polyvinyl alcohol resin is ethylene-modified polyvinyl alcohol.

(7)前記水溶性高分子と無機層状化合物の質量比が99:1〜50:50である(1)〜(6)のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体。 (7) The gas barrier laminate according to any one of (1) to (6), wherein a mass ratio of the water-soluble polymer to the inorganic layered compound is 99: 1 to 50:50.

(8)前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーがポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマーである(3)に記載のガスバリア性積層体。 (8) The gas barrier laminate according to (3), wherein the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is a polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer.

(9)前記水溶性高分子の溶解時において、前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを昇温前および/または昇温中に添加するガスバリア性積層体の製造方法。 (9) A method for producing a gas barrier laminate, wherein the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is added before and / or during temperature rise when the water-soluble polymer is dissolved.

本発明により、水溶性高分子の溶解作業を高効率化し、またガスバリア層塗料の塗工時に、塗料の起泡による操業性低下を防止し、表面塗工欠陥の発生を抑えることによって、優れたガスバリア性積層体が得られる。   According to the present invention, the efficiency of dissolving the water-soluble polymer is improved, and at the time of applying the gas barrier layer coating, it is possible to prevent deterioration in operability due to foaming of the coating and to suppress the occurrence of surface coating defects. A gas barrier laminate is obtained.

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明において少なくとも1層のガスバリア層中にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有させることを特徴とする。ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーについては各種のブロックポリマーが知られているが、本発明ではポリビニルアルコール樹脂等の水溶性高分子に対する抑泡性の点から該ブロックポリマーとしてポリオキシエチレン(3〜10モル付加)ポリオキシプロピレン(25〜35モル付加)ブロックポリマーを使用することが好ましい。なかでも、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマーがポリビニルアルコール樹脂等の水溶性高分子の溶解時の起泡やガスバリア層塗料の塗工時の起泡を効果的に抑制するので特に好ましい。具体的には、例えば東邦化学社製「ペポールB」シリーズ、第一工業製薬社製「エパン」シリーズ等が挙げられる。
The present invention is described in detail below.
In the present invention, a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is contained in at least one gas barrier layer. Various block polymers are known for the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer. In the present invention, polyoxyethylene (3 to 3) is used as the block polymer from the viewpoint of foam suppression with respect to a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol resin. 10 mol addition) polyoxypropylene (25-35 mol addition) block polymer is preferably used. Among them, polyoxyethylene (5 mole addition) polyoxypropylene (30 mole addition) block polymer is effective for foaming when dissolving water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol resin and foaming when applying gas barrier layer paint. This is particularly preferable. Specific examples include “Pepol B” series manufactured by Toho Chemical Co., Ltd. and “Epan” series manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.

本発明においてガスバリア層に添加されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの添加量としては水溶性高分子100質量部に対して0.01〜1.0質量部添加することが好ましく、より好ましくは、0.05〜0.5質量部である。
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの添加量が0.01質量部未満の場合、満足な消泡効果が得られないおそれがある。また、1.0質量部を超える場合は、塗工面にハジキを発生させてガスバリア性が低下するおそれがある。
In the present invention, the addition amount of the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer added to the gas barrier layer is preferably 0.01 to 1.0 part by mass, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble polymer. 0.05 to 0.5 parts by mass.
When the addition amount of the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is less than 0.01 parts by mass, a satisfactory defoaming effect may not be obtained. Moreover, when it exceeds 1.0 mass part, there exists a possibility that a gas barrier may be generated on a coating surface and gas barrier property may fall.

本発明において用いられる水溶性高分子としては、例えばデンプンおよびその誘導体、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ウレタン系樹脂、ポリアクリル酸およびその塩、カゼイン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール系樹脂、変性ポリビニルアルコール系樹脂等が例示することができる。
なかでも、未変性の完全ケン化ポリビニルアルコール系樹脂、部分ケン化ポリビニルアルコール系樹脂や変性ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。変性ポリビニルアルコールとしては、エチレン変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、珪素変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、ジアセトン基変性ポリビニルアルコール等が挙げられるが、エチレン変性ポリビニルアルコール(例えば、商品名:「エクセバール」シリーズ、(株)クラレ製)はガスバリア性が優れるため、特に好ましい。
Examples of the water-soluble polymer used in the present invention include starch and derivatives thereof, cellulose derivatives, polyvinylpyrrolidone, urethane resins, polyacrylic acid and salts thereof, casein, polyethyleneimine, polyvinyl alcohol resins, and modified polyvinyl alcohol resins. Etc. can be exemplified.
Of these, unmodified fully saponified polyvinyl alcohol resin, partially saponified polyvinyl alcohol resin and modified polyvinyl alcohol resin are preferable. Examples of the modified polyvinyl alcohol include ethylene-modified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol, diacetone group-modified polyvinyl alcohol, etc., but ethylene-modified polyvinyl alcohol (for example, trade name: “ “Exebar” series (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) is particularly preferable because of its excellent gas barrier properties.

本発明ではポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーは水溶性高分子の溶解時において、昇温前および/または昇温中に添加することにより、水溶性高分子溶解時の起泡を抑制でき、また加温により消泡効果が損なわれることはないため好ましい。もちろん溶解後の高分子水溶液やガスバリア層塗料へ直接添加し、塗工時の抑泡効果を得ることもできる。   In the present invention, the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer can be added before the temperature increase and / or during the temperature increase when the water-soluble polymer is dissolved, thereby suppressing foaming during the dissolution of the water-soluble polymer. The defoaming effect is not impaired by heating, which is preferable. Of course, it can be directly added to the dissolved polymer aqueous solution or gas barrier layer coating to obtain a foam-suppressing effect during coating.

ポリビニルアルコール系樹脂のような水溶性高分子とモンモリロナイトのような膨潤性無機層状化合物を混合した水性塗料を紙支持体上に塗工してバリア層を形成すると、無機層状化合物の曲路効果により、バリア性が大幅に向上する。しかし、高いバリア性を発揮するためには、無機層状化合物の配合量を増やさなければならないが、無機層状化合物がある一定量以上になると、バリア層の密着強度や塗膜強度が大幅に低下することを本発明者は見出した。ここでいうバリア層の密着強度とは、バリア層とシーラント層を積層した時のバリア層とシーラント層の密着強度をいう。密着強度が弱いと、包装後のヒートシール強度が弱くなるばかりでなく、シーラント層とバリア層の界面に空隙ができ、その部分を空気が透過して、包装袋としての酸素バリア性が大幅に低下することが判明した。   When a water-based coating containing a water-soluble polymer such as a polyvinyl alcohol resin and a swellable inorganic layered compound such as montmorillonite is applied onto a paper support to form a barrier layer, the curved layer effect of the inorganic layered compound results. , The barrier properties are greatly improved. However, in order to exhibit high barrier properties, it is necessary to increase the blending amount of the inorganic layered compound, but when the inorganic layered compound exceeds a certain amount, the adhesion strength and coating strength of the barrier layer are significantly reduced. The present inventor found out. The adhesion strength of the barrier layer here refers to the adhesion strength between the barrier layer and the sealant layer when the barrier layer and the sealant layer are laminated. If the adhesion strength is weak, not only the heat seal strength after packaging will be weak, but also a gap will be formed at the interface between the sealant layer and the barrier layer, and air will permeate through that part, greatly improving the oxygen barrier property as a packaging bag. It turned out to be reduced.

そこで、本発明では紙基材表面にポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子と無機層状化合物を含むガスバリア層を少なくとも1層設けることや、ポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子と無機層状化合物を含む第1のガスバリア層と、ポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子からなる第2のガスバリア層を順次設けることで、バリア層とシーラント層との密着強度を改善させている。   Therefore, in the present invention, at least one gas barrier layer containing a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol resin and an inorganic layered compound is provided on the surface of the paper substrate, or a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol resin and an inorganic layered compound. Adhesive strength between the barrier layer and the sealant layer is improved by sequentially providing a first gas barrier layer containing a second gas barrier layer made of a water-soluble polymer such as a polyvinyl alcohol resin.

第1のガスバリア層には、ポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子に加えてスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスやアクリル酸アルキルエステル−スチレン共重合体エマルジョンなどの合成樹脂が含まれてもかまわない。   The first gas barrier layer may contain a synthetic resin such as a styrene-butadiene copolymer latex or an acrylic acid alkyl ester-styrene copolymer emulsion in addition to a water-soluble polymer such as a polyvinyl alcohol resin. .

第2のガスバリア層は、ポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子を主体として構成されるが、その効果を妨げない範囲で、必要に応じて各種合成樹脂等を添加することが可能である。添加して使用可能な合成樹脂としては、前記の第1のガスバリア層で使用可能なものが同様に使用できる。なお、本発明において、無機層状化合物は、ポリオレフィン系基材との密着を妨げるので、第2のガスバリア層には添加しない。   The second gas barrier layer is mainly composed of a water-soluble polymer such as a polyvinyl alcohol-based resin, but various synthetic resins and the like can be added as necessary within a range not hindering the effect. As the synthetic resin that can be added and used, those that can be used in the first gas barrier layer can be similarly used. In the present invention, the inorganic layered compound is not added to the second gas barrier layer because it interferes with the polyolefin base material.

本発明において、塗膜強度を改良する目的で、ガスバリア層に水素結合性基用架橋剤を添加することができる。   In the present invention, a hydrogen bonding group crosslinking agent can be added to the gas barrier layer for the purpose of improving the coating strength.

本発明で使用可能な水素結合性基用架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、メラミン系カップリング剤、エポキシ系カップリング剤、イソシアネート系カップリング剤、銅化合物、ジルコニウム化合物、ホウ素化合物、コロイダルシリカなどが挙げられ、この中でも、ジルコニウム化合物、ホウ素化合物がより好適に用いられる。ジルコニウム化合物の具体例としては、例えば、オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、塩化ジルコニウム(IV)、臭化ジルコニウム等のハロゲン化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、塩基性硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどの鉱酸のジルコニウム塩、蟻酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウム、カプリル酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウムなどの有機酸のジルコニウム塩、炭酸ジルコニウムアンモニウム、硫酸ジルコニウムナトリウム、酢酸ジルコニウムアンモニウム、蓚酸ジルコニウムナトリウム、クエン酸ジルコニウムナトリウム、クエン酸ジルコニウムアンモニウムなどのジルコニウム錯塩などが挙げられる。   Although it does not specifically limit as a crosslinking agent for hydrogen bondable groups which can be used by this invention, For example, a titanium coupling agent, a silane coupling agent, a melamine coupling agent, an epoxy coupling agent, an isocyanate type cup Examples thereof include a ring agent, a copper compound, a zirconium compound, a boron compound, and colloidal silica. Among these, a zirconium compound and a boron compound are more preferably used. Specific examples of the zirconium compound include zirconium halides such as zirconium oxychloride, hydroxyzirconium chloride, zirconium (IV) chloride and zirconium bromide, zirconium salts of mineral acids such as zirconium sulfate, basic zirconium sulfate and zirconium nitrate. Zirconium salts of organic acids such as zirconium formate, zirconium acetate, zirconium propionate, zirconium caprylate, zirconium stearate, ammonium zirconium carbonate, sodium zirconium sulfate, ammonium zirconium acetate, sodium zirconium oxalate, sodium zirconium citrate, zirconium citrate Examples include zirconium complex salts such as ammonium.

なお、前記ガスバリア層には、濡れ剤、染料、色合い調整剤、増粘剤などが必要に応じて含まれてもかまわない。   The gas barrier layer may contain a wetting agent, a dye, a color adjusting agent, a thickener, and the like as necessary.

本発明において水溶性高分子と無機層状化合物を含むガスバリア層の塗工量は0.5〜5.0g/mであることが好ましい。塗工量が0.5g/m未満であると、酸素バリア性が低下したり、塗膜強度が低下するおそれがある。5g/mを超えると密着強度や塗膜強度が低下するおそれがあり、好ましくない。
また、第1のガスバリア層の塗工量は0.1〜3.0g/mが好ましく、0.5〜2.5g/mがさらに好ましい。第1のガスバリア層の塗工量が3.0g/mより超えると塗膜強度が大幅に低下するおそれがあり、0.1g/m未満であると酸素バリア性が不十分となるおそれがある。また、第2のガスバリア層の塗工量は0.1〜3.0g/mが好ましく、0.5〜2.5g/mがさらに好ましい。第2のガスバリア層の塗工量が3.0g/mを超えると塗膜強度が低下するおそれがあり、0.1g/m未満であるとシーラント層との密着強度が不十分となり、酸素バリア性も低下するおそれがある。また、第1のガスバリア層と第2のガスバリア層の塗工量の合計は、0.2〜6g/mが好ましく、より好ましくは0.5〜5g/mの範囲である。塗工量の合計が0.2g/m未満であると、酸素バリア性が低下したり、塗膜強度が低下するおそれがある。また、6g/mを超えると密着強度や塗膜強度が低下するおそれがあり好ましくない。
In the present invention, the coating amount of the gas barrier layer containing the water-soluble polymer and the inorganic layered compound is preferably 0.5 to 5.0 g / m 2 . If the coating amount is less than 0.5 g / m 2 , there is a possibility that the oxygen barrier property is lowered or the coating film strength is lowered. If it exceeds 5 g / m 2 , the adhesion strength and the coating film strength may be lowered, which is not preferable.
Moreover, 0.1-3.0 g / m < 2 > is preferable and, as for the coating amount of a 1st gas barrier layer, 0.5-2.5 g / m < 2 > is more preferable. If the coating amount of the first gas barrier layer exceeds 3.0 g / m 2 , the coating strength may be significantly reduced, and if it is less than 0.1 g / m 2 , the oxygen barrier property may be insufficient. There is. Further, the coating amount of the second gas barrier layer is preferably from 0.1 to 3.0 g / m 2, more preferably 0.5 to 2.5 g / m 2. If the coating amount of the second gas barrier layer exceeds 3.0 g / m 2 , the coating strength may decrease, and if it is less than 0.1 g / m 2 , the adhesion strength with the sealant layer becomes insufficient, There is also a possibility that the oxygen barrier property is also lowered. The total coating amount of the first gas barrier layer and the second gas barrier layer is preferably 0.2 to 6 g / m 2 , and more preferably 0.5 to 5 g / m 2 . If the total coating amount is less than 0.2 g / m 2 , the oxygen barrier property may be lowered or the coating film strength may be lowered. Moreover, when it exceeds 6 g / m < 2 >, there exists a possibility that adhesive strength and coating-film intensity | strength may fall, and it is unpreferable.

本発明で使用できる無機層状化合物の具体例としては、グラファイト、リン酸塩系誘導体型化合物(リン酸ジルコニウム系化合物等)、カルコゲン化物、ハイドロタルサイト類化合物、リチウムアルミニウム複合水酸化物、粘土系鉱物、合成マイカ、合成スメクタイト等を挙げることができる。グラファイト、リン酸塩系誘導体型化合物(リン酸ジルコニウム系化合物等)、カルコゲン化物、ハイドロタルサイト類化合物、リチウムアルミニウム複合水酸化物は、単位結晶層が互いに積み重なって層状構造を有する化合物ないし物質であり、ここで層状構造とは、原子が共有結合等によって強く結合して密に配列した面が、ファン・デル・ワールス力等の弱い結合力によって略平行に積み重なった構造をいう。   Specific examples of inorganic layered compounds that can be used in the present invention include graphite, phosphate derivative compounds (such as zirconium phosphate compounds), chalcogenides, hydrotalcite compounds, lithium aluminum composite hydroxides, clays. Minerals, synthetic mica, synthetic smectite and the like can be mentioned. Graphite, phosphate derivative compounds (zirconium phosphate compounds, etc.), chalcogenides, hydrotalcite compounds, and lithium aluminum composite hydroxides are compounds or substances in which unit crystal layers are stacked on each other and have a layered structure. Here, the layered structure refers to a structure in which surfaces in which atoms are strongly bonded by a covalent bond or the like and densely arranged are stacked substantially in parallel by a weak binding force such as van der Waals force.

「カルコゲン化物」とは、IV族(Ti,Zr,Hf)、V族(V,Nb,Ta)及び/又はVI族(Mo,W)元素のジカルコゲン化物であって、式MX(Mは上記元素、Xはカルコゲン(S,Se,Te)を示す。)で表されるものをいう。粘土系鉱物は、一般に、シリカの四面体層の上部に、アルミニウムやマグネシウム等を中心金属にした八面体層を有する2層構造を有するタイプと、シリカの四面体層が、アルミニウムやマグネシウム等を中心金属にした八面体層を両側から挟んでなる3層構造を有するタイプに分類される。前者の2層構造タイプとしては、カオリナイト族、アンチゴライト族等を挙げることができ、後者の3層構造タイプとしては、層間カチオンの数によってスメクタイト族、バーミキュライト族、マイカ族等を挙げることができる。これらの粘土系鉱物としては、スメクタイト族、バーミキュライト族などの粘土鉱物を挙げることができる。より具体的には、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、アンチゴライト、クリソタイル、パイロフィライト、モンモリロナイト、ヘクトライト、テトラシリリックマイカ、ナトリウムテニオライト、マーガライト、タルク、バーミキュライト、ザンソフィライト、緑泥石等を挙げることができる。また、白水晴雄著『粘土鉱物学』(朝倉書店、1988年)などの文献を参照することができる。特にスメクタイトが好ましく、スメクタイトにはモンモリロナイト、ハイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイトなどを挙げることができる。 A “chalcogenide” is a dichalcogenide of a group IV (Ti, Zr, Hf), group V (V, Nb, Ta) and / or group VI (Mo, W) element, which has the formula MX 2 (M is The above element, X represents a chalcogen (S, Se, Te). Clay-based minerals generally have a two-layer structure having an octahedral layer with aluminum, magnesium, etc. as the central metal at the top of the silica tetrahedral layer, and a silica tetrahedral layer, with aluminum, magnesium, etc. It is classified into a type having a three-layer structure in which an octahedral layer made of a central metal is sandwiched from both sides. Examples of the former two-layer structure type include kaolinite group and antigolite group. Examples of the latter three-layer structure type include smectite group, vermiculite group, mica group, etc. depending on the number of interlayer cations. Can do. Examples of these clay minerals include clay minerals such as smectite group and vermiculite group. More specifically, kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, antigolite, chrysotile, pyrophyllite, montmorillonite, hectorite, tetrasilic mica, sodium teniolite, margarite, talc, vermiculite, xanthophyllite, Chlorite and the like can be mentioned. References such as Haruo Shiramizu's “Clay Mineralogy” (Asakura Shoten, 1988) can also be referred to. Smectite is particularly preferable, and examples of the smectite include montmorillonite, hydelite, nontronite, saponite, iron saponite, hectorite, soconite, and stevensite.

粘土性鉱物(天然品)以外にも、合成品、加工処理品(例えばシランカップリング剤の表面処理品)のいずれであってもよく、合成スメクタイトとしては、式Na0.1〜1.0Mg2.4〜2.9Li0.0〜0.6Si3.5〜4.09.0〜10.6(OH及び/又はF)1.5〜2.5で示されるものが挙げられる。合成スメクタイトや合成マイカの製造方法には、水熱反応法(特開平6−345419号公報)、固相反応法、熔融法(特開平5−270815号公報参照)の3つの合成方法がある。水熱反応法は、珪酸塩、マグネシウム塩、アルカリ金属イオン、アルカリ金属塩、フッ素イオンなど各種原料を含んだ水溶液あるいは水性スラリーをオートクレーブやパイプリアクターの中で100〜400℃の高温、高圧下で反応させ合成する方法である。水熱反応法では、結晶の成長が遅いため大きな粒子のものが得られないため、一般に粒子径が10〜100nmのものがほとんどである。もちろん、水熱反応においても、低濃度、低温、長時間の条件で合成すれば粒子径が1μm以上の大きな粒子を製造することは可能であるが、製造コストが極端に高くなるといった問題がある。 In addition to the clay mineral (natural product), it may be a synthetic product or a processed product (for example, a surface-treated product of a silane coupling agent). As the synthetic smectite, the formula Na 0.1-1.0 mg 2.4~2.9 Li 0.0~0.6 Si 3.5~4.0 O 9.0~10.6 (OH and / or F) those represented by 1.5 to 2.5 Is mentioned. There are three methods for producing synthetic smectite and synthetic mica, namely, a hydrothermal reaction method (JP-A-6-345419), a solid-phase reaction method, and a melting method (see JP-A-5-270815). In the hydrothermal reaction method, an aqueous solution or aqueous slurry containing various raw materials such as silicate, magnesium salt, alkali metal ion, alkali metal salt, and fluorine ion is heated at a high temperature of 100 to 400 ° C. and high pressure in an autoclave or pipe reactor. It is a method of reacting and synthesizing. In the hydrothermal reaction method, since the crystal growth is slow and large particles cannot be obtained, in general, most particles have a particle size of 10 to 100 nm. Of course, even in hydrothermal reaction, large particles with a particle size of 1 μm or more can be produced if they are synthesized under conditions of low concentration, low temperature and long time, but there is a problem that the production cost becomes extremely high. .

固相反応法はタルクと珪フッ化アルカリと他の原料とともに400〜1000℃の範囲で数時間反応させ、合成マイカを製造する方法である。固相反応は原料のタルクの構造を残したまま元素移動を起こしマイカが生成する(トポタキシー)ため、得られる合成マイカの品質が原料のタルク物性やその不純物に依存したり、元素移動を完全にコントロールできないため、合成マイカの純度や結晶化度が低いといった問題がある。熔融法は、無水珪酸、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、珪フッ化カリウム、炭酸カリウム、その他の原料をマイカの熔融点(例えば1500℃)以上で熔融後、徐冷結晶化し、合成マイカや合成スメクタイトを製造する方法である。また、加熱方法の違いにより、外熱式熔融法と内熱式熔融法がある。外熱式熔融法は原料を入れたるつぼを熔融点以上の温度の室に入れて昇温後、熔融点以下の温度の室に移動させて製造する方法であるが、るつぼの費用が高いといった問題点がある。内熱式熔融法は黒鉛(炭素)電極や金属電極を備えていた容器中で通電により原料を加熱熔融させた後、冷却させる方法であり、熔融合成法においては内熱式熔融法が一般的である。熔融合成法は冷却結晶化した塊を粉砕、分級することにより粒子径をコントロールした合成品を製造することができる。熔融合成法は原料として純度が高い原料を使用することができ、熔融化するため原料が均一に混合できるため、結晶化度が高く、粒子径が大きく、純度の高い合成マイカや合成スメクタイトを製造することができるといった利点がある。   The solid phase reaction method is a method for producing synthetic mica by reacting with talc, alkali silicofluoride and other raw materials for several hours in the range of 400 to 1000 ° C. In solid phase reaction, element migration occurs while leaving the talc structure of the raw material, and mica is produced (topotaxy), so the quality of the resulting synthetic mica depends on the talc physical properties of the raw material and its impurities, Since it cannot be controlled, there is a problem that the purity and crystallinity of synthetic mica are low. In the melting method, anhydrous silicic acid, magnesium oxide, aluminum oxide, potassium silicofluoride, potassium carbonate, and other raw materials are melted at a melting point (for example, 1500 ° C.) or higher of mica and then slowly cooled to crystallize synthetic mica and synthetic smectite. It is a manufacturing method. Also, depending on the heating method, there are an external heating type melting method and an internal heating type melting method. The external heating type melting method is a method in which a crucible containing raw materials is put into a chamber having a temperature higher than the melting point and heated to move to a chamber having a temperature lower than the melting point, but the crucible is expensive. There is a problem. The internal heating type melting method is a method in which a raw material is heated and melted by energization in a vessel equipped with a graphite (carbon) electrode or a metal electrode, and then cooled. In the fusion method, the internal heating type melting method is generally used. It is. The melt fusion method can produce a synthetic product having a controlled particle size by pulverizing and classifying the cooled and crystallized mass. The fusion method can use raw materials with high purity as raw materials, and since the raw materials can be mixed uniformly, it produces high-crystallinity, large particle size, high-purity synthetic mica and synthetic smectite. There is an advantage that can be done.

合成無機層状化合物としては、フッ素金雲母(KMgAlSi10F、熔融法又は固相反応法)、カリウム四珪素雲母(KMg2.5Si10、熔融法)、ナトリウム四珪素雲母(NaMg2.5Si10、熔融法)、ナトリウムテニオライト(NaMgLiSi10、熔融法)、リチウムテニオライト(LiMgLiSi10、熔融法)などの合成マイカ、ナトリウムヘクトライト(Na0.33Mg2.67Li0.33Si4.010(OH又はF)、水熱反応法又は熔融法)、リチウムヘクトライト(Na0.33Mg2.67Li0.33Si4.010(OH又はF)、水熱反応法又は熔融法)、サポナイト(Na0.33Mg2.67AlSi4.010(OH)、水熱反応法)などの合成スメクタイトが挙げられる。粘土鉱物の市販品としては、一般にナトリウムベンナイトと呼ばれる天然のベントナイトやクニピア(天然モンモリロナイト、クニミネ工業社製)、スメクトン(水熱反応法合成スメクタイト、クニミネ工業社製)、ビーガム(商標:バンダービルト社製)、ラポナイト(商標:ラポルテ社製)、DMクリーンA、DMA−350、Na−Ts、NTO−5(熔融法、ナトリウム四珪素雲母、商標:トピー工業社製)、ベンゲル(商標:豊順洋行社製)、ソマシフME−100(固相反応法合成マイカ、商標:コープケミカル社製)等を挙げることができ、これらは単独で用いても、2種以上を混合して用いることもできる。 Examples of the synthetic inorganic layered compound include fluorine phlogopite (KMg 3 AlSi 3 O 10 F, melting method or solid phase reaction method), potassium tetrasilicon mica (KMg 2.5 Si 4 O 10 F 2 , melting method), sodium tetra Silicon mica (NaMg 2.5 Si 4 O 10 F 2 , melting method), sodium teniolite (NaMg 2 LiSi 4 O 10 F 2 , melting method), lithium teniolite (LiMg 2 LiSi 4 O 10 F 2 , melting method) ), Etc., sodium hectorite (Na 0.33 Mg 2.67 Li 0.33 Si 4.0 O 10 (OH or F) 2 , hydrothermal reaction method or melting method), lithium hectorite (Na 0) .33 Mg 2.67 Li 0.33 Si 4.0 O 10 (OH or F) 2, hydrothermal reaction method or a fusion method), saponite (Na 0.33 Mg 2 67 AlSi 4.0 O 10 (OH) 2, hydrothermal reaction method) and synthetic smectite such. As commercial products of clay minerals, natural bentonite commonly called sodium bennite, kunipia (natural montmorillonite, manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd.), smecton (hydrothermal reaction method synthetic smectite, manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd.), bee gum (trademark: Vanderbilt) Laponite (trade name: manufactured by Laporte), DM Clean A, DMA-350, Na-Ts, NTO-5 (melting method, sodium tetrasilicon mica, trademark: manufactured by Topy Industries), Bengel (trade name: Yutaka) Junyo Co., Ltd.), Somasifu ME-100 (solid phase reaction method synthetic mica, trademark: manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. it can.

本発明においてより好ましく用いられる無機層状化合物としては、水中で容易に膨潤、壁開及び分散する膨潤性無機層状化合物である。膨潤性無機層状化合物の溶媒への「膨潤・へき開」性の程度は、以下の「膨潤・へき開」試験により評価することができる。該膨潤性無機層状化合物の膨潤性は、下記膨潤性試験において約5mL以上の程度であることが好ましく、より好ましくは約20mL以上の範囲である。膨潤性の具体的なものとしては、上記クニピア(膨潤力:65mL/2g以上)、スメクトン(膨潤力:60mL/2g以上)、DMクリーンA、DMA−350、Na−Ts(膨潤力:30mL/2g以上)、ME−100(商標:コープケミカル社製、膨潤力:20mL/2g以上)及びベンゲル(膨潤力:38mL/2g以上)等である。一方、該膨潤性無機層状化合物のへき開性は、下記へき開性試験において約5mL以上の程度であることが好ましく、より好ましくは約20mL以上の範囲である。これらの場合、溶媒としては、膨潤性無機層状化合物の密度より小さい密度を有する溶媒を用いる。このような溶媒としては、水を用いることが好ましい。   The inorganic layered compound that is more preferably used in the present invention is a swellable inorganic layered compound that easily swells, opens and disperses in water. The degree of the “swelling / cleavage” property of the swellable inorganic layered compound to the solvent can be evaluated by the following “swelling / cleavage” test. The swelling property of the swellable inorganic layered compound is preferably about 5 mL or more, more preferably about 20 mL or more in the following swellability test. Specific examples of swellability include Kunipia (swelling force: 65 mL / 2 g or more), Smecton (swelling force: 60 mL / 2 g or more), DM Clean A, DMA-350, Na-Ts (swelling force: 30 mL / 2 g or more), ME-100 (trademark: manufactured by Coop Chemical Co., swelling power: 20 mL / 2 g or more), Bengel (swelling power: 38 mL / 2 g or more), and the like. On the other hand, the cleavability of the swellable inorganic layered compound is preferably about 5 mL or more, more preferably about 20 mL or more in the following cleaving test. In these cases, a solvent having a density smaller than that of the swellable inorganic layered compound is used as the solvent. As such a solvent, water is preferably used.

膨潤性試験を詳述する。膨潤性無機層状化合物2gを溶媒100mLにゆっくり加える(100mLメスシリンダーを容器とする)。静置後、23℃、24hr後の膨潤性無機層状化合物分散層と上澄みとの界面の目盛から前者(膨潤性無機層状化合物分散層)の体積を読む。この数値が大きい程、膨潤性が高い。
へき開性試験を詳述する。膨潤性無機層状化合物30gを溶媒1500mLにゆっくり加え、分散機(浅田鉄工(株)製、デスパーMH−L、羽根径52mm、回転数3100rpm、容器容量3L、底面−羽根間の距離28mm)にて周速8.5m/secで90分間分散した後(23℃)、分散液100mLをとりメスシリンダーに入れ60分静置後、上澄みとの界面から、膨潤性無機層状化合物分散層の体積を読む。
The swelling test will be described in detail. Slowly add 2 g of swellable inorganic layered compound to 100 mL of solvent (100 mL graduated cylinder as container). The volume of the former (swellable inorganic layered compound dispersion layer) is read from the scale of the interface between the swellable inorganic layered compound dispersion layer and the supernatant after 24 hours at 23 ° C. The larger this value, the higher the swelling property.
The cleavage test will be described in detail. Slowly add 30 g of the swellable inorganic layered compound to 1500 mL of the solvent, and using a disperser (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd., Desper MH-L, blade diameter 52 mm, rotation speed 3100 rpm, container capacity 3 L, bottom-blade distance 28 mm) After dispersing for 90 minutes at a peripheral speed of 8.5 m / sec (23 ° C.), take 100 mL of the dispersion, place it in a graduated cylinder and let stand for 60 minutes, then read the volume of the swellable inorganic layered compound dispersion layer from the interface with the supernatant .

また、本発明で使用するのに好ましい膨潤性無機層状化合物としては、陽イオン交換容量が100g当り30〜300meq、より好ましくは50〜250meq、特に好ましくは60〜200meqである。陽イオン交換容量が30meq/100g未満であると含窒素化合物との効果が小さくなり防湿性に優れない。また、300meq/100gを越えて大きいと塗料が凝集しやすくなり好ましくない。一般に、天然及び合成スクメタイトは85〜130meq/100gの陽イオン交換容量を有するものが本発明において特に好ましいものである。陽イオン交換容量の測定は一般にアルコール洗浄法(Schollenberger法あるいはその改良法、和田光史「粘土の陰・陽イオン交換容量測定」粘土科学21巻4号160〜163頁(1981)参照)と呼ばれる測定方法で行う。膨潤性無機層状化合物の粉末0.2〜1.0gあるいは約1〜3%水分散液約10〜30mlを100ml容量の遠心分離管に採取する。1Nの酢酸アンモニウム(CHCOONH)液(pH7)を加えて約80mlとして、十分に振とうした後、遠心沈降させ上澄みを捨てる(遠沈洗浄)。遠沈洗浄を4回繰り返した後、遠心分離管に残っている余剰の塩を取り除くため80%エタノール水溶液(pH7)で遠沈洗浄を3回行う。次に10%のNaCl水溶液を用いて遠沈洗浄を4回繰り返し、遠心管の上澄み液をすべて集めて抽出液とする。抽出液のNHを蒸留法で定量し、試料の乾燥質量(100g)当りのミリグラム当量数(meq)を陽イオン交換容量(cation exchange capacity,CEC)の値とする。なお測定は23℃の環境下で行う。また、測定は7点行い、最大値と最小値を除いた5点の平均を測定値とした。 The swellable inorganic layered compound preferred for use in the present invention has a cation exchange capacity of 30 to 300 meq, more preferably 50 to 250 meq, particularly preferably 60 to 200 meq per 100 g. When the cation exchange capacity is less than 30 meq / 100 g, the effect of the nitrogen-containing compound is reduced and the moisture resistance is not excellent. On the other hand, if it exceeds 300 meq / 100 g, the coating tends to aggregate, which is not preferable. In general, natural and synthetic squametites having a cation exchange capacity of 85 to 130 meq / 100 g are particularly preferred in the present invention. Cation exchange capacity is generally measured by an alcohol washing method (Schollenberger method or an improved method thereof, Mitsufumi Wada "Clay Anion / Cation Exchange Capacity Measurement", Clay Science Vol. 21, No. 4, pages 160-163 (1981)). By the way. Collect 0.2 to 1.0 g of the swellable inorganic layered compound powder or about 10 to 30 ml of about 1 to 3% aqueous dispersion in a 100 ml capacity centrifuge tube. Add 1N ammonium acetate (CH 3 COONH 4 ) solution (pH 7) to make about 80 ml, shake well, then centrifuge and discard the supernatant (centrifuge washing). After centrifuge washing is repeated 4 times, centrifuge washing is performed 3 times with 80% ethanol aqueous solution (pH 7) in order to remove excess salt remaining in the centrifuge tube. Next, the centrifuge washing is repeated 4 times using a 10% NaCl aqueous solution, and all the supernatant of the centrifuge tube is collected to obtain an extract. NH 4 in the extract is quantified by distillation, and the number of milligram equivalents (meq) per dry mass (100 g) of the sample is taken as the value of cation exchange capacity (CEC). The measurement is performed in an environment of 23 ° C. The measurement was performed at 7 points, and the average of 5 points excluding the maximum value and the minimum value was used as the measurement value.

膨潤性無機層状化合物としては、そのアスペクト比が50〜5000のものが好ましい。アスペクト比(Z)とはZ=L/aなる関係で示されるものであり、Lは膨潤性無機層状化合物の水中での平均粒子径(レーザー回折法で測定。堀場製作所LA−910、屈折率1.3、体積分布50%のメジアン径)であり、aは膨潤性無機層状化合物の厚みである。厚みは、防湿層の断面をSEMやTEMによる写真観察によって求めた値である。平均粒子径は0.1μm〜100μmが好ましく、とりわけ0.5μm〜50μmが好ましい。平均粒子径が0.1μm未満になるとアスペクト比が小さくなる上、防湿層中で防湿面に対して平行に並びにくくなり、防湿効果が不十分になる。平均粒子径が100μmを越えて大きくなると防湿層から膨潤性無機層状化合物が突き出てしまい好ましくない。   The swellable inorganic layered compound preferably has an aspect ratio of 50 to 5000. The aspect ratio (Z) is indicated by the relationship Z = L / a, where L is the average particle diameter of the swellable inorganic layered compound in water (measured by laser diffraction method. HORIBA, Ltd. LA-910, refractive index 1.3, median diameter of volume distribution 50%), and a is the thickness of the swellable inorganic layered compound. The thickness is a value obtained by observing a cross section of the moisture-proof layer by photographic observation with SEM or TEM. The average particle size is preferably 0.1 μm to 100 μm, particularly preferably 0.5 μm to 50 μm. When the average particle size is less than 0.1 μm, the aspect ratio becomes small, and it becomes difficult to arrange the moisture-proof layer in parallel to the moisture-proof surface, and the moisture-proof effect becomes insufficient. When the average particle diameter exceeds 100 μm, the swellable inorganic layered compound protrudes from the moisture-proof layer, which is not preferable.

これら膨潤性無機層状化合物の中でも、ナトリウム四珪素雲母、ナトリウムテニオライト、リチウムテニオライト、ナトリウムヘクトライト、リチウムヘクトライト、サポナイト、天然スメクタイト(モンモリロナイト)が好ましい。これらの中でも、平均粒子径、アスペクト比、結晶性の面から熔融合成法で製造されたナトリウム四珪素雲母(トピー工業社製、「DMA350」)やタルクにフッ化ケイ素をインターカレートし、約800℃で焼成して得られる膨潤性フッ素マイカが特に好ましい。また、本発明で使用する無機層状化合物は水あるいは溶剤中で分散された状態での平均粒子径が20nm〜100μmの間にあるものが好適であり、好ましくは0.1μm〜50μm、より好ましくは1μm〜30μmである。平均粒子径が20nm未満であると、アスペクト比が小さくなり防湿性向上効果が小さい。一方、100μmを越えると塗工層表面から顔料が突き出し、外観不良や防湿性低下を招き、好ましくない。   Among these swellable inorganic layered compounds, sodium tetrasilicon mica, sodium teniolite, lithium teniolite, sodium hectorite, lithium hectorite, saponite, and natural smectite (montmorillonite) are preferable. Among these, sodium tetrasilicon mica (manufactured by Topy Industries Co., Ltd., “DMA350”) and talc produced by the fusion synthesis method in terms of average particle diameter, aspect ratio, and crystallinity, and intercalating silicon fluoride, Swellable fluorine mica obtained by baking at 800 ° C. is particularly preferred. In addition, the inorganic layered compound used in the present invention preferably has an average particle diameter of 20 nm to 100 μm, preferably 0.1 μm to 50 μm, more preferably dispersed in water or a solvent. 1 μm to 30 μm. When the average particle size is less than 20 nm, the aspect ratio becomes small, and the effect of improving moisture resistance is small. On the other hand, if the thickness exceeds 100 μm, the pigment protrudes from the surface of the coating layer, which leads to poor appearance and reduced moisture resistance, which is not preferable.

本発明で用いる膨潤性無機層状化合物の水あるいは溶剤に分散された平均粒子径は、平均粒子径が0.1μm以上のものは光散乱理論を応用したレーザー回折による粒度分布測定装置において測定した値である。また、水あるいは溶剤に分散された平均粒子径が0.1μm以下のものについは動的光散乱法を用いて測定した値である。また、本発明で使用する膨潤性無機層状化合物の好ましいアスペクト比は5以上であり、特に好ましくはアスペクト比が10以上である。アスペクト比が5未満のものは曲路効果が小さいために防湿性が低下する。アスペクト比は大きいほど無機層状化合物の塗工層中における層数が大きくなるため高い防湿性能を発揮する。無機層状化合物の厚みは、防湿膜の断面写真より測定する。厚みが0.1μm以上のものは電子顕微鏡写真より画像解析して求める。厚みが0.1μm未満のものは透過型電子顕微鏡写真より画像解析して求める。本発明でいうアスペクト比は、上記水または溶剤に分散された平均粒子径を防湿膜の断面写真より求めた厚さで除したものである。   The average particle size of the swellable inorganic layered compound used in the present invention dispersed in water or solvent is a value measured with a particle size distribution measuring apparatus by laser diffraction applying light scattering theory when the average particle size is 0.1 μm or more. It is. For those having an average particle size of 0.1 μm or less dispersed in water or a solvent, the values are measured using a dynamic light scattering method. Further, the preferred aspect ratio of the swellable inorganic layered compound used in the present invention is 5 or more, and particularly preferably the aspect ratio is 10 or more. When the aspect ratio is less than 5, the moisture resistance is lowered because the curved path effect is small. The higher the aspect ratio, the higher the number of layers in the coating layer of the inorganic stratiform compound, and the higher the moisture-proof performance. The thickness of the inorganic layered compound is measured from a cross-sectional photograph of the moisture-proof film. Thickness of 0.1 μm or more is obtained by image analysis from an electron micrograph. Those having a thickness of less than 0.1 μm are obtained by image analysis from a transmission electron micrograph. The aspect ratio referred to in the present invention is obtained by dividing the average particle diameter dispersed in the water or solvent by the thickness obtained from the cross-sectional photograph of the moisture-proof film.

本発明において、ガスバリア層におけるポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子と無機層状化合物の配合量は、質量換算で99:1〜50:50が好ましく、より好ましくは97:3〜60:40、特に好ましくは95:5〜80:20である。無機層状化合物の配合量が1質量%未満になると、防湿性向上効果及び離解性向上効果が小さくなる。無機層状化合物が50質量%を越えて大きくなると、無機層状化合物の間を埋める樹脂が不足して、空隙やピンホールの増大を招き防湿性が悪化する。   In the present invention, the blending amount of the water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol resin and the inorganic layered compound in the gas barrier layer is preferably 99: 1 to 50:50, more preferably 97: 3 to 60:40, in terms of mass. Particularly preferred is 95: 5 to 80:20. When the compounding amount of the inorganic stratiform compound is less than 1% by mass, the moisture proof improvement effect and the disaggregation improvement effect are reduced. When the amount of the inorganic layered compound exceeds 50% by mass, the resin that fills the space between the inorganic layered compounds is insufficient, leading to an increase in voids and pinholes, resulting in deterioration of moisture resistance.

本発明におけるガスバリア塗料は水性塗料であるが、必要に応じて、エタノールやイソプロピルアルコールのようなアルコール系溶剤やメチルエチルケトンやトルエンなどの溶剤を加えてもかまわない。   The gas barrier paint in the present invention is a water-based paint, but if necessary, an alcohol solvent such as ethanol or isopropyl alcohol, or a solvent such as methyl ethyl ketone or toluene may be added.

本発明において、ガスバリア塗料を紙支持体に塗工してガスバリア層を形成する。塗工設備として特に限定はしないが、ブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーター、スリットダイコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ゲートロールコーターなどの方式が好ましい。特にガスバリア層形成にはブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーター、スリットダイコーターなどの塗工表面をスクレイプするコーターが無機層状化合物の配向を促すという点で好ましい。   In the present invention, a gas barrier coating is applied to a paper support to form a gas barrier layer. The coating equipment is not particularly limited, but a blade coater, bar coater, air knife coater, slit die coater, gravure coater, micro gravure coater, gate roll coater or the like is preferable. In particular, a coater that scrapes the coating surface such as a blade coater, a bar coater, an air knife coater, or a slit die coater is preferable for forming the gas barrier layer in terms of promoting the orientation of the inorganic layered compound.

本発明に用いられる基材は、植物由来のパルプを主成分とするものであれば特に制限はないが、上質紙、中質紙、微塗工紙、塗工紙、片艶紙、晒または未晒クラフト紙(酸性紙又は中性紙)、又は段ボール用、建材用、白ボ−ル用、チップボ−ル用などに用いられる板紙、白板紙などが好適である。   The substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it contains plant-derived pulp as a main component, but is not limited to fine paper, medium paper, fine coated paper, coated paper, glossy paper, bleached or Preference is given to unbleached kraft paper (acidic paper or neutral paper), paperboard used for corrugated cardboard, building materials, whiteball, chipboard, and the like.

また、基材と防湿層の間に防湿層の塗工適性や塗工量減のために、顔料と樹脂を含む顔料層を設けてもよい。あるいはガスバリア層とは反対側の基材の表面に、印刷適性を向上させるために顔料と樹脂を含む顔料層を設けてもかまわない。顔料としては炭酸カルシウム、カオリン、クレー、焼成クレー、タルク、硫酸バリウムなどが好適に使用される。樹脂としては、スチレン−ブタジエン系共重合体やアクリル−スチレン系共重合体、ポリビニルアルコール、デンプンなどが好適に使用される。顔料と樹脂の配合比率は質量換算で顔料/樹脂=50/50〜99/1が好適である。   Further, a pigment layer containing a pigment and a resin may be provided between the base material and the moisture-proof layer in order to reduce the coating suitability of the moisture-proof layer and the coating amount. Alternatively, a pigment layer containing a pigment and a resin may be provided on the surface of the substrate opposite to the gas barrier layer in order to improve printability. As the pigment, calcium carbonate, kaolin, clay, calcined clay, talc, barium sulfate and the like are preferably used. As the resin, a styrene-butadiene copolymer, an acrylic-styrene copolymer, polyvinyl alcohol, starch, or the like is preferably used. The mixing ratio of the pigment and the resin is preferably pigment / resin = 50/50 to 99/1 in terms of mass.

本発明のガスバリア性積層体の構成は、基材/第1のガスバリア層/第2のガスバリア層、基材/顔料層/第1のガスバリア層/第2のガスバリア層、顔料層/基材/第1のガスバリア層/第2のガスバリア層、顔料層/基材/顔料層/第1のガスバリア層/第2のガスバリア層が挙げられる。   The structure of the gas barrier laminate of the present invention is as follows: substrate / first gas barrier layer / second gas barrier layer, substrate / pigment layer / first gas barrier layer / second gas barrier layer, pigment layer / substrate / Examples include first gas barrier layer / second gas barrier layer, pigment layer / base material / pigment layer / first gas barrier layer / second gas barrier layer.

また、本発明のガスバリア性積層体の第2のガスバリア層にポリエチレンやポリプロピレンなどのシーラント層を設けて、包装用積層体となる。シーラントは溶融押出ラミ法やドライラミ法、あるいは、塗工などの方法で積層できる。また、ガスバリア層とシーラント層の間に密着性を向上させるために、アンカー層を設けてもよい。アンカー層はウレタン系樹脂やポリエステル系樹脂が好適であり、イソシアネートのような硬化剤が含まれてもよい。   Moreover, a sealant layer such as polyethylene or polypropylene is provided on the second gas barrier layer of the gas barrier laminate of the present invention to form a packaging laminate. The sealant can be laminated by a melt extrusion lamination method, a dry lamination method, or a coating method. An anchor layer may be provided in order to improve adhesion between the gas barrier layer and the sealant layer. The anchor layer is preferably a urethane-based resin or a polyester-based resin, and may contain a curing agent such as isocyanate.

以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、例中の「部」及び「%」は特にことわらない限り、「質量部」及び「質量%」を示す。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” and “%” indicate “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.

<実施例1>
[ポリビニルアルコール溶液(1)の調製]
水90.5質量部にエチレン変性ポリビニルアルコール(商品名:「エクセバールHR3010」、クラレ社製 含水率約5%)9.5質量部、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)0.009質量部を添加し、撹拌しながら95℃まで昇温、1時間保持したのち常温まで冷却し、濃度9%のエチレン変性ポリビニルアルコール水溶液を得た。なお、昇温過程、温度保持中とも起泡は全く観察されなかった。
<Example 1>
[Preparation of polyvinyl alcohol solution (1)]
90.5 parts by mass of water, 9.5 parts by mass of ethylene-modified polyvinyl alcohol (trade name: “Exeval HR3010”, Kuraray Co., Ltd., water content of about 5%), polyoxyethylene (5 mol addition), polyoxypropylene (30 mol addition) ) Block polymer (trade name: “Pepol B-181”, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 0.009 parts by mass, heated to 95 ° C. with stirring, held for 1 hour, cooled to room temperature, concentration 9 % Aqueous solution of ethylene-modified polyvinyl alcohol was obtained. In addition, no foaming was observed during the temperature raising process and during the temperature holding.

[ガスバリア積層体の製造]
坪量84g/mの塗工紙(王子製紙社製:商品名「OKトップコート」、顔料層/基材/顔料層、顔料層の塗工量は片面15g/m)の片面に、上記エチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)の調製で得た、9%のポリビニルアルコール溶液(1)111質量部に、無機層状化合物の水分散液(トピー工業社製、NTO−5、固形分6%、ナトリウム四珪酸雲母)を33.3質量部、水5.7質量部を加え、攪拌して得られた第1のガスバリア性塗料(固形分8%、粘度350mPa・s)を固形分で1.5g/mになるように、エアーナイフコーターで塗工後、乾燥して第1のガスバリア層を形成した。次に、9%のポリビニルアルコール溶液(1)を水で5%まで希釈して、第2のガスバリア性塗料とし、第1のガスバリア層上に固形分で1.5g/mになるように、エアーナイフコーターを用いて塗工、乾燥して第2のガスバリア層を形成して、本発明のガスバリア性積層体を得た。
[Manufacture of gas barrier laminates]
On one side of a coated paper having a basis weight of 84 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd .: trade name “OK Top Coat”, pigment layer / base material / pigment layer, pigment layer coating amount is 15 g / m 2 on one side) Into 111 parts by mass of the 9% polyvinyl alcohol solution (1) obtained by the preparation of the ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1), an aqueous dispersion of an inorganic layered compound (Topy Industries, NTO-5, solid content 6%) , 33.3 parts by mass of sodium tetrasilicate mica) and 5.7 parts by mass of water, and stirring to obtain a first gas barrier paint (solid content 8%, viscosity 350 mPa · s) with a solid content of 1 After coating with an air knife coater so as to be 0.5 g / m 2 , it was dried to form a first gas barrier layer. Next, a 9% polyvinyl alcohol solution (1) is diluted to 5% with water to form a second gas barrier coating material, so that the solid content is 1.5 g / m 2 on the first gas barrier layer. The second gas barrier layer was formed by coating and drying using an air knife coater to obtain the gas barrier laminate of the present invention.

<実施例2>
実施例1の[エチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)の調製]において、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)0.009質量部の代わりに、ポリオキシエチレン(10モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−182」、東邦化学工業社製)0.009質量部を添加した以外は、実施例1と同様にしてガスバリア性積層体を得た。
<Example 2>
In [Preparation of ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1)] in Example 1, polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer (trade name: “Pepol B-181”, Toho Chemical Industry Co., Ltd.) Instead of 0.009 parts by mass) polyoxyethylene (10 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer (trade name: “Pepol B-182”, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 0.009 A gas barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that a part by mass was added.

<実施例3>
[ポリビニルアルコール溶液(2)の調製]
水90.5質量部に珪素変性ポリビニルアルコール(商品名:「R−1130」、クラレ社製 含水率約5%)9.5質量部、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)0.009質量部を添加し、撹拌しながら95℃まで昇温、1時間保持したのち常温まで冷却し、濃度9%の珪素変性ポリビニルアルコール水溶液を得た。なお、昇温過程、温度保持中とも起泡は全く観察されなかった。
<Example 3>
[Preparation of polyvinyl alcohol solution (2)]
90.5 parts by mass of water, 9.5 parts by mass of silicon-modified polyvinyl alcohol (trade name: “R-1130”, manufactured by Kuraray Co., Ltd., water content of about 5%), polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol) Addition) Block polymer (trade name: “Pepol B-181”, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 0.009 parts by mass, heated to 95 ° C. with stirring, held for 1 hour, cooled to room temperature, concentration A 9% silicon-modified polyvinyl alcohol aqueous solution was obtained. In addition, no foaming was observed during the temperature raising process and during the temperature holding.

[ガスバリア積層体の製造]
坪量84g/mの塗工紙(王子製紙社製:商品名「OKトップコート」、顔料層/基材/顔料層、顔料層の塗工量は片面15g/m)の片面に、上記珪素変性ポリビニルアルコール溶液(2)の調製で得た、9%のポリビニルアルコール溶液(1)111質量部に、無機層状化合物の水分散液(トピー工業社製、NTO−5、固形分6%、ナトリウム四珪酸雲母)を33.3質量部、水5.7質量部を加え、攪拌して得られた第1のガスバリア性塗料(固形分8%、粘度300mPa・s)を固形分で1.5g/mになるように、エアーナイフコーターで塗工後、乾燥して第1のガスバリア層を形成した。次に、9%のポリビニルアルコール溶液(2)を水で5%まで希釈して、第2のガスバリア性塗料とし、第1のガスバリア層上に固形分で1.5g/mになるように、エアーナイフコーターを用いて塗工、乾燥して第2のガスバリア層を形成して、本発明のガスバリア性積層体を得た。
[Manufacture of gas barrier laminates]
On one side of a coated paper having a basis weight of 84 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd .: trade name “OK Top Coat”, pigment layer / base material / pigment layer, pigment layer coating amount is 15 g / m 2 on one side) Into 111 parts by mass of the 9% polyvinyl alcohol solution (1) obtained by the preparation of the silicon-modified polyvinyl alcohol solution (2), an aqueous dispersion of an inorganic layered compound (NTO-5, manufactured by Topy Industries, Ltd., 6% solid content) 33.3 parts by mass of sodium tetrasilicic acid mica) and 5.7 parts by mass of water were added and stirred to obtain a first gas barrier paint (solid content 8%, viscosity 300 mPa · s) with a solid content of 1 After coating with an air knife coater so as to be 0.5 g / m 2 , it was dried to form a first gas barrier layer. Next, a 9% polyvinyl alcohol solution (2) is diluted to 5% with water to obtain a second gas barrier coating material, so that the solid content is 1.5 g / m 2 on the first gas barrier layer. The second gas barrier layer was formed by coating and drying using an air knife coater to obtain the gas barrier laminate of the present invention.

<実施例4>
[ガスバリア積層体の製造]
坪量84g/mの塗工紙(王子製紙社製:商品名「OKトップコート」、顔料層/基材/顔料層、顔料層の塗工量は片面15g/m)の片面に、上記エチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)の調製で得た、9%のエチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)111質量部に、無機層状化合物の水分散液(トピー工業製、NTO−1、固形分2%、ナトリウム四珪酸雲母)を25.0質量部、水39.0質量部を加え、攪拌して得られた第1のガスバリア性塗料(固形分6%、粘度100mPa・s)を固形分で2.0g/mになるように、エアーナイフコーターで塗工後、乾燥して第1のガスバリア層を形成した。次に、9%のエチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)を水で5%まで希釈して、第2のガスバリア性塗料とし、第1のガスバリア層上に固形分で1.0g/mになるように、エアーナイフコーターを用いて塗工、乾燥して第2のガスバリア層を形成してガスバリア性積層体を得た。
<Example 4>
[Manufacture of gas barrier laminates]
On one side of a coated paper having a basis weight of 84 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd .: trade name “OK Top Coat”, pigment layer / base material / pigment layer, pigment layer coating amount is 15 g / m 2 on one side) The aqueous dispersion of inorganic layered compound (Topy Industries, NTO-1, solid content 2) was added to 111 parts by mass of the 9% ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1) obtained in the preparation of the ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1). 25.0 parts by weight of sodium tetrasilicate mica) and 39.0 parts by weight of water, and the first gas barrier paint (solid content 6%, viscosity 100 mPa · s) obtained by stirring is solid content. After coating with an air knife coater so as to be 2.0 g / m 2 , drying was performed to form a first gas barrier layer. Next, a 9% ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1) is diluted to 5% with water to obtain a second gas barrier coating material, which has a solid content of 1.0 g / m 2 on the first gas barrier layer. As described above, coating and drying were performed using an air knife coater to form a second gas barrier layer to obtain a gas barrier laminate.

<実施例5>
実施例1の[エチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)の調製]において、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)の添加量を0.009質量部から0.0005質量部に減量して溶解を行った結果、消泡効果は十分ではなく、液面上昇が見られた。また、このポリビニルアルコール溶液を用いて、実施例1と同様にして第1、第2のガスバリア層を形成してガスバリア積層体を得た。塗工中に若干の発泡が認められたが、得られたガスバリア性積層体の酸素透過性は実用上問題なかった。
<Example 5>
In [Preparation of ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1)] in Example 1, polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer (trade name: “Pepol B-181”, Toho Chemical Industry Co., Ltd.) As a result of reducing the addition amount of 0.009 parts by mass to 0.0005 parts by mass, the defoaming effect was not sufficient and an increase in the liquid level was observed. Moreover, using this polyvinyl alcohol solution, the 1st, 2nd gas barrier layer was formed like Example 1, and the gas barrier laminated body was obtained. Although slight foaming was observed during coating, the oxygen permeability of the obtained gas barrier laminate was not a problem in practice.

<実施例6>
実施例1の[エチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)の調製]において、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)の添加量を0.009質量部から5.0質量部に増量して溶解を行った。また、このポリビニルアルコール溶液を用いて、実施例1と同様にして第1、第2のガスバリア層を形成してガスバリア積層体を得た。
<Example 6>
In [Preparation of ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1)] in Example 1, polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer (trade name: “Pepol B-181”, Toho Chemical Industry Co., Ltd.) The amount of addition was increased from 0.009 parts by mass to 5.0 parts by mass, and dissolution was performed. Moreover, using this polyvinyl alcohol solution, the 1st, 2nd gas barrier layer was formed like Example 1, and the gas barrier laminated body was obtained.

<実施例7>
実施例1の[ガスバリア積層体の製造]において、第1のガスバリアの塗工量を固形分で3.0g/mとなうように、エアーナイフコーターで塗工後、乾燥し、第2のバリア層を形成しなかった以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を得た。
<Example 7>
In [Production of Gas Barrier Laminate] in Example 1, coating was performed with an air knife coater so that the coating amount of the first gas barrier was 3.0 g / m 2 in terms of solid content, followed by drying. A gas barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that no barrier layer was formed.

<実施例8>
[酸化デンプン溶液(1)の調製]
水89.7質量部に酸化デンプン(商品名:「王子エースA」、王子スターチ社製 含水率約12%)10.3質量部、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)0.009質量部を添加し、撹拌しながら95℃まで昇温、1時間保持したのち常温まで冷却し、濃度9%の酸化デンプン水溶液を得た。なお、昇温過程、温度保持中とも起泡は全く観察されなかった。
<Example 8>
[Preparation of oxidized starch solution (1)]
Oxidized starch (trade name: “Oji Ace A” manufactured by Oji Starch Co., Ltd., water content: about 12%) 10.3 parts by mass, polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) ) Block polymer (trade name: “Pepol B-181”, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 0.009 parts by mass, heated to 95 ° C. with stirring, held for 1 hour, cooled to room temperature, concentration 9 % Oxidized starch aqueous solution was obtained. In addition, no foaming was observed during the temperature raising process and during the temperature holding.

[ガスバリア積層体の製造]
坪量84g/mの塗工紙(王子製紙社製:商品名「OKトップコート」、顔料層/基材/顔料層、顔料層の塗工量は片面15g/m)の片面に、実施例1で得たエチレン変性ポリビニルアルコール水溶液(1)の調製で得た、9%のポリビニルアルコール溶液(1)111質量部に、無機層状化合物の水分散液(トピー工業社製、NTO−5、固形分6%、ナトリウム四珪酸雲母)を33.3質量部、水5.7質量部を加え、攪拌して得られた第1のガスバリア性塗料(固形分8%、粘度350mPa・s)を、固形分で1.5g/mになるように、エアーナイフコーターで塗工後、乾燥して第1のガスバリア層を形成した。次に、上記酸化デンプン溶液(1)の調製で得た9%の酸化デンプン水溶液(1)を水で5%まで希釈して、第2のガスバリア性塗料とし、第1のガスバリア層上に固形分で1.5g/mになるように、エアーナイフコーターを用いて塗工、乾燥して第2のガスバリア層を形成して、本発明のガスバリア性積層体を得た。
[Manufacture of gas barrier laminates]
On one side of a coated paper having a basis weight of 84 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd .: trade name “OK Top Coat”, pigment layer / base material / pigment layer, pigment layer coating amount is 15 g / m 2 on one side) To 111 parts by mass of the 9% polyvinyl alcohol solution (1) obtained by the preparation of the ethylene-modified polyvinyl alcohol aqueous solution (1) obtained in Example 1, an aqueous dispersion of an inorganic layered compound (NTO-5, manufactured by Topy Industries, Ltd.). The first gas barrier coating (solid content 8%, viscosity 350 mPa · s) obtained by adding 33.3 parts by weight, solid content 6%, sodium tetrasilicate mica) and 5.7 parts by weight of water and stirring Was coated with an air knife coater so as to have a solid content of 1.5 g / m 2 and then dried to form a first gas barrier layer. Next, the 9% oxidized starch aqueous solution (1) obtained in the preparation of the oxidized starch solution (1) is diluted to 5% with water to obtain a second gas barrier coating material, and solidified on the first gas barrier layer. The gas barrier laminate of the present invention was obtained by coating and drying with an air knife coater so as to obtain 1.5 g / m 2 in a minute to form a second gas barrier layer.

<比較例1>
実施例1の[エチレン変性ポリビニルアルコール溶液(1)の調製]において、ポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマー(商品名:「ペポールB−181」、東邦化学工業社製)を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、ガスバリア性積層体を得た。なお、ポリビニルアルコール溶解時、昇温中に起泡による液面上昇が起こり、タンクから溢れそうになるため溶解量を制限しなければならなかった。また、第1ガスバリア層、第2ガスバリア層塗工時においても塗料の起泡が激しく、十分なアプリケート量を供給すると、カラーパンから塗料が溢れる状態であった。
<Comparative Example 1>
In [Preparation of ethylene-modified polyvinyl alcohol solution (1)] in Example 1, polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer (trade name: “Pepol B-181”, Toho Chemical Industry Co., Ltd.) A gas barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that no product was added. When the polyvinyl alcohol was dissolved, the liquid level increased due to foaming during the temperature rise, and the tank was likely to overflow, so the amount of dissolution had to be limited. Further, the foaming of the paint was intense even when the first gas barrier layer and the second gas barrier layer were applied, and when a sufficient amount of application was supplied, the paint overflowed from the color pan.

実施例、比較例で得たガスバリア性積層体を以下の方法で評価し、結果を表1に示す。
[評価方法]
<酸素透過度>
実施例、比較例で製造したガスバリア性積層体のガスバリア層上に、ラミネート用アンカー剤(東洋モートン製、ポリエステル系主剤ポリエステルEL557A/ポリイソシアネート系硬化剤/酢酸エチル=1.6/0.8/12.5部の有姿比で混合して作成)を有姿で4cc/mと塗工量がなるように塗布して、80℃30秒間乾燥させた。
得られたアンカー層上に、ポリエチレン(日本ポリケム製、LC522、低密度ポリエチレン、MFR3.5g/10min)を厚さ20μmになるように溶融押出ラミした。得られたポリエチレンラミネート積層体のサンプルを、JIS−K−7126 B法(等圧法)でポリエチレンラミ側を酸素検出器側(窒素側)にして、酸素側も窒素側も23℃・90%RH条件で測定した(酸素透過度測定装置:OX−TRAN100型、MOCON社製)。
酸素透過度はサンプルをセットした後、24時間後の値を酸素透過度とした。
酸素透過度は30cc/m・24hr以下が好ましく、20cc/m・24hr以下が特に好ましい。
The gas barrier laminates obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 1.
[Evaluation method]
<Oxygen permeability>
On the gas barrier layer of the gas barrier laminate produced in the examples and comparative examples, an anchoring agent for lamination (manufactured by Toyo Morton, polyester-based main component polyester EL557A / polyisocyanate-based curing agent / ethyl acetate = 1.6 / 0.8 / 12.5 parts in a solid ratio) was applied so that the coating amount was 4 cc / m 2 in solid form and dried at 80 ° C. for 30 seconds.
On the obtained anchor layer, polyethylene (manufactured by Nippon Polychem, LC522, low density polyethylene, MFR 3.5 g / 10 min) was melt-extruded and laminated to a thickness of 20 μm. A sample of the obtained polyethylene laminate is obtained by JIS-K-7126 B method (isobaric method) with the polyethylene lamination side as the oxygen detector side (nitrogen side) and both the oxygen side and the nitrogen side at 23 ° C. and 90% RH. It was measured under conditions (oxygen permeability measuring device: OX-TRAN100 type, manufactured by MOCON).
After setting the sample, the value after 24 hours was defined as the oxygen permeability.
The oxygen permeability is preferably 30 cc / m 2 · 24 hr or less, particularly preferably 20 cc / m 2 · 24 hr or less.

<ポリビニルアルコール溶解時の起泡状態の評価>
○ :溶解時、起泡が見られない。
△ :起泡は多少見られ、冷却後も液面に泡が残る。
× :昇温中に激しく起泡し、溶解液がタンクから溢れそうになる。
<Evaluation of foaming state when polyvinyl alcohol is dissolved>
○: No foaming is observed during dissolution.
Δ: Some foaming is observed, and bubbles remain on the liquid surface even after cooling.
X: Foaming vigorously during the temperature rise, and the solution is likely to overflow from the tank.

<ガスバリア層塗工時の起泡状態の評価>
○ :塗工中のカラーパンに起泡が見られない。
△ :カラーパン中のガスバリア層塗料が泡で白濁する。流動性もやや悪い。
× :カラーパン中のガスバリア層塗料の起泡が激しく、塗料がカラーパンから溢れる。
<Evaluation of foaming state during gas barrier layer coating>
○: No foaming is seen in the color pan during coating.
Δ: Gas barrier layer paint in the color pan becomes cloudy with bubbles. The fluidity is also slightly bad.
X: Foaming of the gas barrier layer paint in the color pan is intense, and the paint overflows from the color pan.

Figure 2012206472
Figure 2012206472

表1により明らかなように、ポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子と無機層状化合物を含む第1のガスバリア層とポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性高分子を主成分とする第2のガスバリア層の少なくとも1層にポリオキシエチレン(3〜10モル付加)ポリオキシプロピレン(25〜35モル付加)ブロックポリマーを添加することによって、無機層状化合物の配向を促す塗工方法であるエアーナイフコーティングにおいても泡による塗工欠陥から生じるバリア性低下を来たさず、優れたガスバリア積層体が得られた。   As is apparent from Table 1, a first gas barrier layer containing a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol resin and an inorganic layered compound and a second gas barrier layer containing a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol resin as main components. In air knife coating, which is a coating method that promotes the orientation of inorganic layered compounds by adding polyoxyethylene (3 to 10 mol addition) polyoxypropylene (25 to 35 mol addition) block polymer to at least one layer of An excellent gas barrier laminate was obtained without lowering the barrier properties caused by coating defects due to foam.

本発明に係るガスバリア層塗料は、起泡しにくく、塗料調製時、または塗工時においても安定操業性と優れたガスバリア性が得られるものである。また、本発明で用いたポリオキシエチレン(3〜10モル付加)ポリオキシプロピレン(25〜35モル付加)ブロックポリマーは安全性の高い化合物であるため、これを用いたガスバリア積層体は実用上極めて有用である。   The gas barrier layer coating composition according to the present invention hardly foams, and can provide stable operability and excellent gas barrier properties even during coating preparation or coating. Moreover, since the polyoxyethylene (3-10 mol addition) polyoxypropylene (25-35 mol addition) block polymer used by this invention is a highly safe compound, the gas barrier laminated body using this is extremely practical. Useful.

Claims (9)

紙支持体上に水溶性高分子と無機層状化合物を含むガスバリア層を少なくとも1層設けたガスバリア性積層体であって、前記ガスバリア層中にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有させたことを特徴とするガスバリア性積層体。 A gas barrier laminate in which at least one gas barrier layer containing a water-soluble polymer and an inorganic layered compound is provided on a paper support, wherein the gas barrier layer contains a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer. Characteristic gas barrier laminate. 紙支持体上に水溶性高分子と無機層状化合物を含む第1のガスバリア層と、水溶性高分子を主成分とする第2のガスバリア層を順次設け、前記第1のガスバリア層および/または第2のガスバリア層にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを含有させたことを特徴とするガスバリア性積層体。 A first gas barrier layer containing a water-soluble polymer and an inorganic layered compound and a second gas barrier layer mainly composed of the water-soluble polymer are sequentially provided on the paper support, and the first gas barrier layer and / or the first gas barrier layer are provided. A gas barrier laminate comprising a polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer in the gas barrier layer. 前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーがポリオキシエチレン(3〜10モル付加)ポリオキシプロピレン(25〜35モル付加)ブロックポリマーであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガスバリア性積層体。 The gas barrier according to claim 1 or 2, wherein the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is a polyoxyethylene (3 to 10 mol addition) polyoxypropylene (25 to 35 mol addition) block polymer. Laminate. 前記水溶性高分子がポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体。 The gas-barrier laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the water-soluble polymer is a polyvinyl alcohol resin. 前記水溶性高分子100質量部に対してポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを0.01〜1.0質量部含有させたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体。 5. The polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is contained in an amount of 0.01 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble polymer. 5. Gas barrier laminate. 前記ポリビニルアルコール系樹脂がエチレン変性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項4に記載のガスバリア性積層体。 The gas barrier laminate according to claim 4, wherein the polyvinyl alcohol-based resin is ethylene-modified polyvinyl alcohol. 前記水溶性高分子と無機層状化合物の質量比が99/1〜50/50であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 6, wherein a mass ratio of the water-soluble polymer to the inorganic stratiform compound is 99/1 to 50/50. 前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーがポリオキシエチレン(5モル付加)ポリオキシプロピレン(30モル付加)ブロックポリマーであることを特徴とする請求項3に記載のガスバリア性積層体。 The gas barrier laminate according to claim 3, wherein the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is a polyoxyethylene (5 mol addition) polyoxypropylene (30 mol addition) block polymer. 前記水溶性高分子の溶解時において、前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを昇温前および/または昇温中に添加することを特徴とするガスバリア性積層体の製造方法。 A method for producing a gas barrier laminate, wherein the polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer is added before and / or during temperature rise when the water-soluble polymer is dissolved.
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