JP2021046626A - Barrier laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バリア性積層体に関する。 The present invention relates to a barrier laminate.
従来、紙基材に水蒸気バリア性およびガスバリア性を付与するために、紙基材上に、水蒸気バリア層とガスバリア層とをこの順番に備えて構成されるバリア性積層体が知られている。 Conventionally, in order to impart water vapor barrier property and gas barrier property to a paper base material, a barrier laminate having a water vapor barrier layer and a gas barrier layer provided in this order on the paper base material has been known.
特許文献1には、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層がこの順で設けられた紙製バリア材料において、水蒸気バリア層が水蒸気バリア性樹脂及び撥水剤を含有し、且つガスバリア層が水溶性高分子及び界面活性剤を含有することを特徴する紙製バリア材料が記載されている。 In Patent Document 1, in a paper barrier material in which a water vapor barrier layer and a gas barrier layer are provided in this order on a paper base material, the water vapor barrier layer contains a water vapor barrier resin and a water repellent, and the gas barrier layer. Describes a paper barrier material characterized by containing a water-soluble polymer and a surfactant.
特許文献1に記載された紙製バリア材料は、ガスバリア層がポリビニルアルコール等の水溶性高分子を主成分として含有しているため、耐水性に劣る。そのため、特許文献1に記載された紙製バリア材料は、耐水性を確保するために、水蒸気バリア層およびガスバリア層に加えて、ラミネート層が設けられており、層数が多く、製造工数が多いという課題があった。 The paper barrier material described in Patent Document 1 is inferior in water resistance because the gas barrier layer contains a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol as a main component. Therefore, the paper barrier material described in Patent Document 1 is provided with a laminate layer in addition to the water vapor barrier layer and the gas barrier layer in order to ensure water resistance, and has a large number of layers and a large number of manufacturing man-hours. There was a problem.
本発明は、上記課題の存在に鑑みて成されたものであり、層数が少なくても、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有し、経済性に優れるバリア性積層体を提供することを目的とする。なお、本明細書において、ガスバリア性とは、水蒸気を除くガスに対するバリア性をいい、特に酸素に対するバリア性をいう。また、水蒸気バリア性およびガスバリア性を総称してバリア性ともいう。 The present invention has been made in view of the existence of the above problems, and provides a barrier laminate having excellent water vapor barrier property and gas barrier property, water resistance, and excellent economic efficiency even if the number of layers is small. The purpose is to do. In the present specification, the gas barrier property means a barrier property against gas other than water vapor, and particularly refers to a barrier property against oxygen. Further, the water vapor barrier property and the gas barrier property are also collectively referred to as a barrier property.
本発明者は、紙基材と、該紙基材の少なくとも一方の面上に、樹脂層と保護層とをこの順に備え、樹脂層が、水懸濁性高分子、所定のアスペクト比を有する板状無機化合物、およびカチオン性樹脂を含有し、保護層の水に対する接触角が50°以上であるバリア性積層体は、層数が少なくても、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有することを見出した。
すなわち、本発明は、以下の<1>〜<11>に関する。
<1> 紙基材と、該紙基材の少なくとも一方の面上に、樹脂層と保護層とをこの順に備えるバリア性積層体であって、前記樹脂層が、水懸濁性高分子、アスペクト比100以上の板状無機化合物、およびカチオン性樹脂を含有し、前記保護層の水に対する接触角が50°以上である、バリア性積層体。
<2> 前記樹脂層中の水懸濁性高分子が、オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体、スチレン/ブタジエン系共重合体、およびスチレン/アクリル系共重合体よりなる群から選ばれる1種以上である、<1>に記載のバリア性積層体。
<3> 前記樹脂層中の板状無機化合物が、合成マイカ、ベントナイト、およびカオリンよりなる群から選ばれる1種以上である、<1>または<2>に記載のバリア性積層体。
<4> 前記樹脂層が、板状無機化合物を0.1質量%以上50質量%以下含有する、<1>〜<3>のいずれかに記載のバリア性積層体。
<5> 前記樹脂層が、水懸濁性高分子100質量部に対して、さらに水溶性高分子を25質量部以下含有する、<1>〜<4>のいずれかに記載のバリア性積層体。
<6> 前記樹脂層中の水溶性高分子が、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールよりなる群から選ばれる1種以上である、<5>に記載のバリア性積層体。
<7> 前記保護層が、水懸濁性高分子を含有する、<1>〜<6>のいずれかに記載のバリア性積層体。
<8> 前記保護層中の水懸濁性高分子が、オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体、スチレン/ブタジエン系共重合体、スチレン/アクリル系共重合体および生分解性樹脂よりなる群から選ばれる1種以上である、<7>に記載のバリア性積層体。
<9> 前記保護層が、水懸濁性高分子100質量部に対して、さらに水溶性高分子を25質量部以下含有する、<7>または<8>に記載のバリア性積層体。
<10> 前記保護層が、板状無機化合物を0.1質量%以上50質量%以下含有する、<1>〜<9>のいずれかに記載のバリア性積層体。
<11> 前記保護層中の板状無機化合物が、合成マイカ、ベントナイト、およびカオリンよりなる群から選ばれる1種以上である、<10>に記載のバリア性積層体。
The present inventor provides a paper base material and a resin layer and a protective layer in this order on at least one surface of the paper base material, and the resin layer has a water-suspendable polymer and a predetermined aspect ratio. A barrier laminate containing a plate-like inorganic compound and a cationic resin and having a protective layer with a contact angle of 50 ° or more with water has excellent water vapor barrier properties and gas barrier properties even if the number of layers is small, and is water resistant. Found to have.
That is, the present invention relates to the following <1> to <11>.
<1> A barrier laminate comprising a paper base material and a resin layer and a protective layer in this order on at least one surface of the paper base material, wherein the resin layer is a water-suspendable polymer. A barrier laminate containing a plate-like inorganic compound having an aspect ratio of 100 or more and a cationic resin, and having a contact angle of the protective layer with water of 50 ° or more.
<2> The water-suspendable polymer in the resin layer is selected from the group consisting of an olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer, a styrene / butadiene-based copolymer, and a styrene / acrylic-based copolymer. The barrier laminate according to <1>, which is more than a species.
<3> The barrier laminate according to <1> or <2>, wherein the plate-like inorganic compound in the resin layer is at least one selected from the group consisting of synthetic mica, bentonite, and kaolin.
<4> The barrier laminate according to any one of <1> to <3>, wherein the resin layer contains a plate-like inorganic compound in an amount of 0.1% by mass or more and 50% by mass or less.
<5> The barrier lamination according to any one of <1> to <4>, wherein the resin layer further contains 25 parts by mass or less of a water-soluble polymer with respect to 100 parts by mass of the water-suspended polymer. body.
<6> The barrier laminate according to <5>, wherein the water-soluble polymer in the resin layer is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol.
<7> The barrier laminate according to any one of <1> to <6>, wherein the protective layer contains a water-suspendable polymer.
<8> A group in which the water-suspendable polymer in the protective layer is composed of an olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer, a styrene / butadiene-based copolymer, a styrene / acrylic-based copolymer, and a biodegradable resin. The barrier laminate according to <7>, which is one or more selected from the above.
<9> The barrier laminate according to <7> or <8>, wherein the protective layer further contains 25 parts by mass or less of a water-soluble polymer with respect to 100 parts by mass of the water-suspended polymer.
<10> The barrier laminate according to any one of <1> to <9>, wherein the protective layer contains 0.1% by mass or more and 50% by mass or less of a plate-like inorganic compound.
<11> The barrier laminate according to <10>, wherein the plate-like inorganic compound in the protective layer is at least one selected from the group consisting of synthetic mica, bentonite, and kaolin.
本発明によれば、層数が少なくても、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有し、経済性に優れるバリア性積層体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a barrier laminate having excellent water vapor barrier property and gas barrier property, water resistance, and excellent economy even if the number of layers is small.
[バリア性積層体]
本発明のバリア性積層体(以下、単に「バリア性積層体」ともいう)は、紙基材と、該紙基材の少なくとも一方の面上に、樹脂層と保護層とをこの順に備えるバリア性積層体であって、前記樹脂層が、水懸濁性高分子、アスペクト比100以上の板状無機化合物、およびカチオン性樹脂を含有し、前記保護層の水に対する接触角が50°以上である。
[Barrier laminate]
The barrier laminate of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “barrier laminate”) is a barrier provided with a paper base material and a resin layer and a protective layer on at least one surface of the paper base material in this order. In a sex laminate, the resin layer contains a water-suspendable polymer, a plate-like inorganic compound having an aspect ratio of 100 or more, and a cationic resin, and the contact angle of the protective layer with water is 50 ° or more. is there.
本発明のバリア性積層体は、紙基材の少なくとも一方の面上に、水懸濁性高分子、所定のアスペクト比の板状無機化合物、およびカチオン性樹脂を含有する樹脂層を備え、該樹脂層上に保護層を備えることにより、層数が少なくても、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有するバリア性積層体を提供することができることが明らかになった。
これは、樹脂層上に保護層を備えることにより、樹脂層の表面に存在する微細な細孔、亀裂等を埋めることができ、その結果、樹脂層の高アスペクト比の板状無機化合物による、水蒸気等の移動距離が長くなる迷路効果がガス、特に酸素に対しても発揮されることによると推定される。
The barrier laminate of the present invention comprises a resin layer containing a water-suspendable polymer, a plate-like inorganic compound having a predetermined aspect ratio, and a cationic resin on at least one surface of a paper substrate. It has been clarified that by providing the protective layer on the resin layer, it is possible to provide a barrier laminate having excellent water vapor barrier property and gas barrier property and water resistance even if the number of layers is small.
By providing a protective layer on the resin layer, it is possible to fill fine pores, cracks, etc. existing on the surface of the resin layer, and as a result, the plate-like inorganic compound having a high aspect ratio of the resin layer is used. It is presumed that the maze effect of increasing the moving distance of water vapor and the like is also exerted on gas, especially oxygen.
本発明のバリア性積層体は、紙基材の少なくとも一方の面上に、樹脂層と保護層とをこの順に備えていればよく、他方の面上にも、樹脂層と保護層とをこの順に有していてもよい。また、本発明のバリア性積層体は、樹脂層と保護層とをこの順に複数層備えていてもよい。 The barrier laminate of the present invention may be provided with a resin layer and a protective layer in this order on at least one surface of the paper base material, and the resin layer and the protective layer are also provided on the other surface. You may have them in order. Further, the barrier laminate of the present invention may be provided with a plurality of resin layers and protective layers in this order.
本発明のガスバリア性積層体を、たとえば食品等の包装に用いる場合には、紙基材の一方の面上のみに、樹脂層と保護層とをこの順に備えていることが好ましい。このような構成により、本発明のバリア性積層体をヒートシールした場合、袋状の包装体を容易に作製することができる。 When the gas barrier laminate of the present invention is used for packaging foods, for example, it is preferable that the resin layer and the protective layer are provided in this order only on one surface of the paper base material. With such a configuration, when the barrier laminate of the present invention is heat-sealed, a bag-shaped package can be easily produced.
<紙基材>
本発明のバリア性積層体に用いられる紙基材は、植物由来のパルプを主成分として一般的に用いられている紙であることが好ましく、木材パルプを主成分とする紙であることがより好ましい。また、機械的離解作用により水中で分散しやすいパルプを主成分とする紙であることが好ましい。
具体的には、晒または未晒クラフト紙、上質紙、板紙、ライナー紙、塗工紙、片艶紙、グラシン紙、グラファン紙等が挙げられ、これらの中でも晒または未晒クラフト紙、上質紙、片艶紙が好ましい。
<Paper base material>
The paper base material used in the barrier laminate of the present invention is preferably paper that is generally used with plant-derived pulp as the main component, and more preferably wood pulp as the main component. preferable. Further, it is preferable that the paper contains pulp as a main component, which is easily dispersed in water by a mechanical dissociation action.
Specific examples thereof include bleached or unbleached kraft paper, high-quality paper, paperboard, liner paper, coated paper, single-gloss paper, glassin paper, graphan paper, etc. Among these, bleached or unbleached kraft paper and high-quality paper. , Single glossy paper is preferable.
(カナダ標準ろ水度(CSF))
JIS P 8121−2:2012に準拠して測定される、紙基材を構成するパルプのカナダ標準ろ水度(CSF)は、バリア性を向上させる観点から、好ましくは800mL以下、より好ましくは500mL以下であり、そして、その下限値は、特に限定されない。
紙基材を構成するパルプのCSFは、JIS P 8220−1:2012に準拠して離解した紙基材パルプを試料として、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定される。
(Canada Standard Water Separation (CSF))
The Canadian standard freshness (CSF) of the pulp constituting the paper substrate, measured in accordance with JIS P 811-2: 2012, is preferably 800 mL or less, more preferably 500 mL, from the viewpoint of improving the barrier property. And the lower limit thereof is not particularly limited.
The CSF of the pulp constituting the paper base material is measured according to JIS P 811-2: 2012 using the paper base pulp desorbed according to JIS P 820-1: 2012 as a sample.
(ステキヒト法によるサイズ度)
JIS P 8122:2004に準拠して測定される、紙基材のステキヒト法によるサイズ度(以下、単に「サイズ度」ともいう)は、特に限定されないが、バリア性を向上させる観点から、好ましくは1秒以上である。紙基材のサイズ度は、ロジン系、アルキルケテンダイマー系、アルケニル無水コハク酸系、スチレン−アクリル系、高級脂肪酸系、石油樹脂系等の内添サイズ剤の種類や含有量、パルプの種類、平滑化処理等によって制御することができる。内添サイズ剤の含有量は、紙基材のパルプ100質量部に対して3質量部以下が好ましい。
(Degree of size by the Stekihito method)
The sizing degree (hereinafter, simply referred to as “sizing degree”) of the paper base material measured according to JIS P 8122: 2004 by the Stycht method is not particularly limited, but is preferably from the viewpoint of improving the barrier property. It is 1 second or more. The size of the paper substrate is determined by the type and content of internal sizing agents such as rosin, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride, styrene-acrylic, higher fatty acid, and petroleum resin, and the type of pulp. It can be controlled by smoothing or the like. The content of the internal sizing agent is preferably 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the pulp of the paper base material.
紙基材には、内添サイズ剤以外に、公知のその他の内添剤を添加していてもよい。内添剤としては、たとえば二酸化チタン、カオリン、タルク、炭酸カルシウム等の填料、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、歩留まり向上剤、pH調整剤、濾水性向上剤、耐水化剤、柔軟剤、帯電防止剤、消泡剤、スライムコントロール剤、染料、顔料等が挙げられる。 In addition to the internal sizing agent, other known internal additives may be added to the paper substrate. Examples of the internal additive include fillers such as titanium dioxide, kaolin, talc, and calcium carbonate, dry paper strength enhancer, wet paper strength enhancer, yield improver, pH adjuster, drainage improver, water resistance agent, and fabric softener. Examples include agents, antistatic agents, antifoaming agents, slime control agents, dyes, pigments and the like.
紙基材の抄紙においては、公知の湿式抄紙機(たとえば長網抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、円網式抄紙機、短網式抄紙機等の抄紙機)を適宜選択して使用することができる。抄紙機によって形成された紙層は、たとえば、フェルトにて搬送し、ドライヤーで乾燥させることが好ましい。ドライヤー乾燥前にプレドライヤーとして、多段式シリンダードライヤーを使用してもよい。 For paper-based paper making, a known wet paper machine (for example, a long net paper machine, a gap former type paper machine, a circular net type paper machine, a short net type paper machine, etc.) is appropriately selected and used. be able to. The paper layer formed by the paper machine is preferably conveyed by, for example, felt and dried by a dryer. A multi-stage cylinder dryer may be used as a pre-dryer before drying the dryer.
また、上述のようにして得られた紙基材に、カレンダーによる表面処理を施して厚みやプロファイルの均一化を図ってもよい。カレンダー処理としては公知のカレンダー処理機を適宜選択して使用することができる。 Further, the paper base material obtained as described above may be surface-treated with a calendar to make the thickness and profile uniform. As the calendar processing, a known calendar processing machine can be appropriately selected and used.
(坪量)
紙基材の坪量は、特に限定されないが、好ましくは20g/m2以上、より好ましくは30g/m2以上、さらに好ましくは40g/m2以上であり、そして、好ましくは500g/m2以下、より好ましくは400g/m2以下、さらに好ましくは300g/m2以下、よりさらに好ましくは200g/m2以下、よりさらに好ましくは100g/m2以下である。
紙基材の坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定される。
(Basis weight)
The basis weight of the paper substrate is not particularly limited, but is preferably 20 g / m 2 or more, more preferably 30 g / m 2 or more, still more preferably 40 g / m 2 or more, and preferably 500 g / m 2 or less. , More preferably 400 g / m 2 or less, still more preferably 300 g / m 2 or less, even more preferably 200 g / m 2 or less, still more preferably 100 g / m 2 or less.
The basis weight of the paper substrate is measured according to JIS P 8124: 2011.
(厚さ)
紙基材の厚さは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上であり、そして、好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。
紙基材の厚さは、JIS P 8118:2014に準拠して測定される。
(thickness)
The thickness of the paper substrate is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, still more preferably 20 μm or more, and preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 75 μm or less.
The thickness of the paper substrate is measured according to JIS P 8118: 2014.
(密度)
紙基材の密度は、成形加工性の観点から、好ましくは0.5g/cm3以上、より好ましくは0.6g/cm3以上であり、そして、好ましくは1.2g/cm3以下、より好ましくは1.0g/cm3以下である。
紙基材の密度は、上述した測定方法により得られた、紙基材の坪量および厚さから算出される。
(density)
The density of the paper substrate is preferably 0.5 g / cm 3 or more, more preferably 0.6 g / cm 3 or more, and preferably 1.2 g / cm 3 or less, from the viewpoint of moldability. It is preferably 1.0 g / cm 3 or less.
The density of the paper base material is calculated from the basis weight and thickness of the paper base material obtained by the above-mentioned measuring method.
<樹脂層>
樹脂層は、水懸濁性高分子、アスペクト比100以上の板状無機化合物、およびカチオン性樹脂を含有する。
<Resin layer>
The resin layer contains a water-suspendable polymer, a plate-like inorganic compound having an aspect ratio of 100 or more, and a cationic resin.
(水懸濁性高分子)
水懸濁性高分子は、水に懸濁することが可能な高分子であり、紙基材上に樹脂層を形成する際に、水を分散媒とした塗工液を調製することを容易にする。水懸濁性高分子は、樹脂層の形成においてバインダーとして機能するため、板状無機化合物等を含有する樹脂層を紙基材上に形成することができる。
水懸濁性高分子は、オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体、スチレン/ブタジエン系共重合体、およびスチレン/アクリル系共重合体よりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
(Water-suspendable polymer)
The water-suspendable polymer is a polymer that can be suspended in water, and it is easy to prepare a coating liquid using water as a dispersion medium when forming a resin layer on a paper substrate. To. Since the water-suspendable polymer functions as a binder in the formation of the resin layer, a resin layer containing a plate-like inorganic compound or the like can be formed on the paper substrate.
The water-suspendable polymer is preferably one or more selected from the group consisting of olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymers, styrene / butadiene-based copolymers, and styrene / acrylic-based copolymers.
≪オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体≫
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体は、オレフィン単量体と不飽和カルボン酸系単量体とを乳化重合することにより得られる共重合体である。
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体のオレフィン単量体としては、エチレン、およびプロピレン、ブチレン等のα−オレフィンが挙げられ、これらの中でも、好ましくはエチレンである。
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体の不飽和カルボン酸系単量体は、不飽和カルボン酸単量体、および加水分解によりカルボン酸を形成する不飽和カルボン酸のエステル単量体を含む。オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体の不飽和カルボン酸系単量体としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸などの不飽和カルボン酸およびそのエステル;イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステルなどの、少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステルが挙げられる。
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体を構成する不飽和カルボン酸系単量体は、単独で、または2種以上用いてもよい。オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体は、オレフィンおよび不飽和カルボン酸系単量体と共重合可能なその他の単量体が少量共重合されていてもよい。
これらの中でも、オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体は、エチレン/アクリル酸系共重合体、およびエチレン/メタクリル酸系共重合体よりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/メタクリル酸共重合体、エチレン/アクリル酸メチル共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸エチル共重合体、エチレン/アクリル酸ブチル共重合体、およびエチレン/メタクリル酸ブチル共重合体よりなる群から選ばれる1種以上であることがより好ましく、エチレン/アクリル酸共重合体であることがさらに好ましい。
≪Olefin / unsaturated carboxylic acid copolymer≫
The olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is a copolymer obtained by emulsion polymerization of an olefin monomer and an unsaturated carboxylic acid-based monomer.
Examples of the olefin monomer of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer include ethylene and α-olefins such as propylene and butylene, and among these, ethylene is preferable.
The unsaturated carboxylic acid-based monomer of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer includes an unsaturated carboxylic acid monomer and an ester monomer of an unsaturated carboxylic acid that forms a carboxylic acid by hydrolysis. Examples of the unsaturated carboxylic acid-based monomer of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, silicic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and butentricarboxylic acid. Unsaturated carboxylic acids and esters thereof; examples include unsaturated polycarboxylic acid alkyl esters having at least one carboxy group, such as itaconic acid monoethyl ester, fumaric acid monobutyl ester, maleic acid monobutyl ester.
The unsaturated carboxylic acid-based monomer constituting the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer may be used alone or in combination of two or more. The olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer may be copolymerized with a small amount of an olefin and other monomers copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid-based monomer.
Among these, the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably one or more selected from the group consisting of ethylene / acrylic acid-based copolymers and ethylene / methacrylic acid-based copolymers, and ethylene. / Acrylic acid copolymer, ethylene / methacrylic acid copolymer, ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene / methyl methacrylate copolymer, ethylene / ethyl acrylate copolymer, ethylene / ethyl methacrylate copolymer , Ethylene / butyl acrylate copolymer, and one or more selected from the group consisting of ethylene / butyl methacrylate copolymer, and more preferably ethylene / acrylate copolymer.
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体は、不飽和カルボン酸系単量体単位の含有量が、好ましくは1mol%以上、より好ましくは10mol%以上であり、そして、好ましくは50mol%以下、より好ましくは30mol%以下である。不飽和カルボン酸系単量体の含有量が上記範囲内であると、板状無機化合物の分散性に優れる。 The content of the unsaturated carboxylic acid-based monomer unit of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably 1 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and preferably 50 mol% or less. It is preferably 30 mol% or less. When the content of the unsaturated carboxylic acid-based monomer is within the above range, the dispersibility of the plate-like inorganic compound is excellent.
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体の重量平均分子量は、紙基材に付与する際の粘度および強度の観点から、好ましくは1万以上、より好ましくは2万以上であり、そして、好ましくは1000万以下、より好ましくは500万以下である。 The weight average molecular weight of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and preferably 20,000 or more, from the viewpoint of viscosity and strength when applied to a paper substrate. It is 10 million or less, more preferably 5 million or less.
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体として市販品を用いてもよく、たとえば、住友精化株式会社製の「ザイクセン(商品名)」等が挙げられる。 A commercially available product may be used as the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer, and examples thereof include "Zyxene (trade name)" manufactured by Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd.
≪スチレン/ブタジエン系共重合体≫
スチレン/ブタジエン系共重合体としては、スチレン/ブタジエン系ゴム(SBR)、変性スチレン/ブタジエン系ゴム(変性SBR)等が挙げられる。
変性スチレン/ブタジエン系ゴムとしては、酸変性スチレン/ブタジエン系ゴム(酸変性SBR)等が挙げられる。
スチレン/ブタジエン系共重合体として市販品を用いてもよく、たとえば日本ゼオン株式会社製の「Nipol LX407Sシリーズ(商品名)」、「Nipol LX407BPシリーズ(商品名)」等が挙げられる。
≪Styrene / butadiene copolymer≫
Examples of the styrene / butadiene copolymer include styrene / butadiene rubber (SBR) and modified styrene / butadiene rubber (modified SBR).
Examples of the modified styrene / butadiene rubber include acid-modified styrene / butadiene rubber (acid-modified SBR).
Commercially available products may be used as the styrene / butadiene copolymer, and examples thereof include "Nipol LX407S series (trade name)" and "Nipol LX407BP series (trade name)" manufactured by Zeon Corporation.
≪スチレン/アクリル系共重合体≫
スチレン/アクリル系共重合体は、スチレン系単量体と、アクリル系単量体と、必要に応じてこれらと共重合可能なその他の単量体とを乳化重合することによって得られる共重合体である。スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチレンなどの芳香族ビニル化合物が挙げられる。アクリル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸などの不飽和カルボン酸単量体、イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステルなどの少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステル、アクリルアミドプロパンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、またはメタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩などの(メタ)アクリル系スルホン酸単量体もしくはその塩が挙げられる。その他の単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜24)エステルが挙げられる。
スチレン系単量体としてはスチレンが好適である。アクリル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸が好適である。
スチレン/アクリル系共重合体として市販品を用いてもよく、たとえば、株式会社第一塗料製造所製の「ハービルシリーズC−3(商品名)」、BASF社製の「ACRONAL4160」等が挙げられる。
≪Styrene / acrylic copolymer≫
The styrene / acrylic copolymer is a copolymer obtained by emulsion-polymerizing a styrene-based monomer, an acrylic-based monomer, and other monomers copolymerizable with the styrene-based monomer, if necessary. Is. Examples of the styrene-based monomer include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, pt-butylstyrene, and chlorostyrene. Acrylic monomers include unsaturated carboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, silicic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and butentricarboxylic acid, itaconic acid monoethyl ester, and fumaric acid. Unsaturated polycarboxylic acid alkyl esters with at least one carboxy group, such as acid monobutyl esters, maleic acid monobutyl esters, acrylamide propane sulfonic acids, acrylate sulfoethyl sodium salts, or methacrylate sulfopropyl sodium salts ( Meta) Examples thereof include acrylic sulfonic acid monomers or salts thereof. Examples of other monomers include alkyl (meth) acrylic acid (1 to 24 carbon atoms) ester.
Styrene is preferable as the styrene-based monomer. As the acrylic monomer, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid are suitable.
Commercially available products may be used as the styrene / acrylic copolymer, and examples thereof include "Harville Series C-3 (trade name)" manufactured by Daiichi Paint Mfg. Co., Ltd. and "ACRONAL 4160" manufactured by BASF. Be done.
(板状無機化合物)
板状無機化合物は、アスペクト比100以上であり、好ましくは200以上、より好ましくは300以上、さらに好ましくは500以上である。アスペクト比が大きいほど、水蒸気およびガスの移動距離が長くなる迷路効果により、水蒸気バリア性およびガスバリア性を向上させることができる。また、アスペクト比が大きいほど、板状無機化合物の添加量を低減させることができる。アスペクト比の上限は、特に限定されないが、入手容易性、紙基材上に樹脂層を形成する際の粘度等の観点から、好ましくは10000以下である。
板状無機化合物のアスペクト比は、樹脂層を付与した方向に対して平行な厚さ方向の断面について、電子顕微鏡を用いて拡大写真を撮影し、少なくとも30個の板状無機化合物の長さおよび厚さを測定し、算術平均することにより平均長さおよび平均厚さを求める。そして、板状無機化合物の平均長さを平均厚さで除した値を板状無機化合物のアスペクト比とする。
(Plate-shaped inorganic compound)
The plate-like inorganic compound has an aspect ratio of 100 or more, preferably 200 or more, more preferably 300 or more, and further preferably 500 or more. The larger the aspect ratio, the longer the moving distance of water vapor and gas becomes. Due to the maze effect, the water vapor barrier property and the gas barrier property can be improved. Further, the larger the aspect ratio, the more the amount of the plate-like inorganic compound added can be reduced. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited, but is preferably 10,000 or less from the viewpoint of availability, viscosity when forming the resin layer on the paper substrate, and the like.
The aspect ratio of the plate-shaped inorganic compound was determined by taking a magnified photograph of the cross section in the thickness direction parallel to the direction in which the resin layer was applied using an electron microscope, and the length of at least 30 plate-shaped inorganic compounds. The average length and average thickness are obtained by measuring the thickness and performing arithmetic averaging. Then, the value obtained by dividing the average length of the plate-shaped inorganic compound by the average thickness is defined as the aspect ratio of the plate-shaped inorganic compound.
板状無機化合物は、上記のアスペクト比を有していれば、特に限定されないが、合成マイカ、ベントナイト、およびカオリンよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、より好ましくは合成マイカ、およびカオリンよりなる群から選ばれる1種以上である。 The plate-like inorganic compound is not particularly limited as long as it has the above aspect ratio, but is preferably one or more selected from the group consisting of synthetic mica, bentonite, and kaolin, and more preferably synthetic mica. And one or more selected from the group consisting of kaolin.
樹脂層は、水蒸気バリア性およびガスバリア性向上の観点から、板状無機化合物を0.1質量%以上含有することが好ましく、より好ましくは1.0質量%以上、さらに好ましくは2.0質量%以上であり、そして、製造上の観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%、さらに好ましくは30質量%以下、よりさらに好ましくは20質量%以下含有する。 From the viewpoint of improving the water vapor barrier property and the gas barrier property, the resin layer preferably contains a plate-like inorganic compound in an amount of 0.1% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, and further preferably 2.0% by mass. From the viewpoint of production, the content is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass, still more preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less.
樹脂層中の板状無機化合物の含有量は、水蒸気バリア性およびガスバリア性向上の観点から、水懸濁性高分子100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下である。 The content of the plate-like inorganic compound in the resin layer is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-suspendable polymer from the viewpoint of improving the water vapor barrier property and the gas barrier property. The above, and preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less.
(カチオン性樹脂)
樹脂層がカチオン性樹脂を含有することにより、板状無機化合物の分散性が向上し、水蒸気バリア性が大きく向上する。板状無機化合物は、板状の平面部分がアニオン性に帯電しやすく、エッジ部分がカチオン性に帯電しやすいため、板状無機化合物が相互に立体的に連結した、いわゆるカードハウス構造をとることが知られている。このカードハウス構造のために、板状無機化合物の水分散液の粘度は非常に高くなる。一方、カードハウス構造は撹拌などにより力を加えると簡単に壊れるため、板状無機化合物の水分散液はチキソトロピー性を示す。板状無機化合物の水分散液に、適切なカチオン性樹脂を添加すると、板状無機化合物のアニオン性に帯電した平面部分にカチオン性樹脂が吸着することによって、カードハウス構造が破壊されると考えられる。その結果、板状無機化合物が立体的に連結することが抑制され、板状無機化合物が紙基材平面に対して平行に積層しやすくなり、水蒸気バリア性の向上につながると推定される。さらに、ガスバリア性も向上すると推定される。
(Cationic resin)
When the resin layer contains a cationic resin, the dispersibility of the plate-like inorganic compound is improved, and the water vapor barrier property is greatly improved. The plate-shaped inorganic compound has a so-called card house structure in which the plate-shaped inorganic compounds are three-dimensionally connected to each other because the plate-shaped flat portion is easily charged anionic and the edge portion is easily charged cationically. It has been known. Due to this card house structure, the viscosity of the aqueous dispersion of the plate-like inorganic compound becomes very high. On the other hand, since the card house structure is easily broken when a force is applied by stirring or the like, the aqueous dispersion of the plate-like inorganic compound exhibits thixotropy. It is considered that when an appropriate cationic resin is added to the aqueous dispersion of the plate-shaped inorganic compound, the card house structure is destroyed by adsorbing the cationic resin on the anionically charged flat portion of the plate-shaped inorganic compound. Be done. As a result, it is presumed that the three-dimensional connection of the plate-shaped inorganic compounds is suppressed, the plate-shaped inorganic compounds are easily laminated in parallel with the plane of the paper substrate, and the water vapor barrier property is improved. Furthermore, it is estimated that the gas barrier property is also improved.
カチオン性樹脂としては、ポリアミン樹脂、カチオン変性ポリアミド系樹脂(たとえば、アミン変性ポリアミド樹脂)、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、ポリアルキレンポリアミン樹脂、ポリアミド化合物、ポリアミドアミン−エピハロヒドリンまたはホルムアルデヒド縮合反応生成物、ポリアミン−エピハロヒドリンまたはホルムアルデヒド縮合反応生成物、ポリアミドポリ尿素−エピハロヒドリンまたはホルムアルデヒド縮合反応生成物、ポリアミンポリ尿素−エピハロヒドリンまたはホルムアルデヒド縮合反応生成物、ポリアミドアミンポリ尿素−エピハロヒドリンまたはホルムアルデヒド縮合反応生成物、ポリアミドポリ尿素化合物、ポリアミンポリ尿素化合物、ポリアミドアミンポリ尿素化合物およびポリアミドアミン化合物、ポリビニルピリジン、アミノ変性アクリルアミド系化合物、ポリビニルアミン樹脂、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドなどを挙げることができる。
これらの中でも、カチオン性樹脂は、ポリアミン樹脂、カチオン変性ポリアミド系樹脂、およびポリエチレンイミン樹脂より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、より好ましくはカチオン変性ポリアミド系樹脂である。
Examples of the cationic resin include polyamine resins, cation-modified polyamide resins (for example, amine-modified polyamide resins), polyamide epichlorohydrin resins, polyethyleneimine resins, polyalkylene polyamine resins, polyamide compounds, polyamideamine-epihalohydrins or formaldehyde condensation reactions. Products, Polyamine-Epihalohydrin or Formaldehyde Condensation Reaction Product, Polyamide Polyurea-Epihalohydrin or Formaldehyde Condensation Reaction Product, Polyamine Polyurea-Epihalohydrin or Formaldehyde Condensation Reaction Product, Polyamide Amine Polyurea-Epihalohydrin or Formaldehyde Condensation Reaction Product, Examples thereof include polyamide polyurea compounds, polyamine polyurea compounds, polyamideamine polyurea compounds and polyamideamine compounds, polyvinylpyridines, amino-modified acrylamide compounds, polyvinylamine resins, and polydialyldimethylammonium chlorides.
Among these, the cationic resin is preferably at least one selected from a polyamine resin, a cationically modified polyamide resin, and a polyethyleneimine resin, and more preferably a cationically modified polyamide resin.
樹脂層中のカチオン性樹脂の含有量は、水蒸気バリア性向上の観点から、水懸濁性高分子100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、さらに好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部、さらに好ましくは10質量部である。 The content of the cationic resin in the resin layer is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, based on 100 parts by mass of the water-suspendable polymer, from the viewpoint of improving the water vapor barrier property. It is more preferably 3 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass, still more preferably 10 parts by mass.
(水溶性高分子)
樹脂層は、ガスバリア性向上の観点から、水溶性高分子を含有していてもよい。この場合、樹脂層は、水蒸気バリア性およびガスバリア性の向上を両立する観点から、水懸濁性高分子100質量部に対して、さらに水溶性高分子を25質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは20質量部以下含有する。
(Water-soluble polymer)
The resin layer may contain a water-soluble polymer from the viewpoint of improving the gas barrier property. In this case, the resin layer preferably contains 25 parts by mass or less of the water-soluble polymer with respect to 100 parts by mass of the water-suspendable polymer from the viewpoint of improving both the water vapor barrier property and the gas barrier property. More preferably, it contains 20 parts by mass or less.
樹脂層中の水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、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等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性の観点から、水溶性高分子は、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、より好ましくは変性ポリビニルアルコールである。
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、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、ジアセトン変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。これらの中でも、変性ポリビニルアルコールは、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、およびアセトアセチル変性ポリビニルアルコールよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、エチレン変性ポリビニルアルコール、およびカルボキシ変性ポリビニルアルコールよりなる群からえらばれる1種以上であることがより好ましく、エチレン変性ポリビニルアルコールであることがさらに好ましい。
ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールは、完全ケン化もしくは部分ケン化していることが好ましい。完全ケン化とは、ケン化度が96%超であることを意味する。
Examples of the water-soluble polymer in the resin layer include polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, starch and its derivatives, cellulose derivatives, polyvinylpyrrolidone, urethane resins, polyacrylic acid and salts thereof, casein, polyethyleneimine and the like. Among these, from the viewpoint of gas barrier property, the water-soluble polymer is preferably one or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, and more preferably modified polyvinyl alcohol.
Examples of the modified polyvinyl alcohol include ethylene-modified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol, and diacetone-modified polyvinyl alcohol. Among these, the modified polyvinyl alcohol is preferably one or more selected from the group consisting of ethylene-modified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, and acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol, and ethylene-modified polyvinyl alcohol, It is more preferable that the amount is one or more selected from the group consisting of the carboxy-modified polyvinyl alcohol and the ethylene-modified polyvinyl alcohol.
The polyvinyl alcohol and the modified polyvinyl alcohol are preferably completely saponified or partially saponified. Completely saponified means that the degree of saponification is more than 96%.
水溶性高分子として市販品を用いてもよく、たとえば、変性ポリビニルアルコールとして、株式会社クラレ製の「エクセバール(商品名)」等が挙げられる。 A commercially available product may be used as the water-soluble polymer, and examples thereof include "Exevar (trade name)" manufactured by Kuraray Co., Ltd. as the modified polyvinyl alcohol.
樹脂層には、水懸濁性高分子、板状無機化合物、カチオン性樹脂、および水溶性高分子以外に、必要に応じて適宜、上述したカチオン性樹脂以外の分散剤、界面活性剤、消泡剤、濡れ剤、染料、色合い調整剤、増粘剤等を添加することができる。 In addition to the water-suspendable polymer, the plate-like inorganic compound, the cationic resin, and the water-soluble polymer, the resin layer contains a dispersant, a surfactant, and a defoamer other than the above-mentioned cationic resin as appropriate, if necessary. Foaming agents, wetting agents, dyes, color adjusting agents, thickeners and the like can be added.
<保護層>
保護層は、製膜性を有し、かつ、水に対する接触角が50°以上であれば、特に限定されない。
<Protective layer>
The protective layer is not particularly limited as long as it has a film-forming property and the contact angle with water is 50 ° or more.
(水に対する接触角)
保護層の水に対する接触角は、耐水性等の観点から、50°以上であり、好ましくは55°以上、より好ましくは60°以上であり、その上限は、特に限定されないが、好ましくは150°以下である。
保護層の水に対する接触角は、JIS R 3257:1999に準拠して測定される。
保護層の水に対する接触角は、保護層中の樹脂の種類および含有量等を調整することにより、調整することができる。
(Contact angle with water)
The contact angle of the protective layer with water is 50 ° or more, preferably 55 ° or more, more preferably 60 ° or more, and the upper limit thereof is not particularly limited, but is preferably 150 ° or more from the viewpoint of water resistance and the like. It is as follows.
The contact angle of the protective layer with water is measured according to JIS R 3257: 1999.
The contact angle of the protective layer with water can be adjusted by adjusting the type and content of the resin in the protective layer.
(水懸濁性高分子)
保護層は、水懸濁性高分子を含有することが好ましい。水懸濁性高分子は、樹脂層上に保護層を形成する際に、水を分散媒とした塗工液を調製することを容易にする。
保護層中の水懸濁性高分子は、オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体、スチレン/ブタジエン系共重合体、スチレン/アクリル系共重合体、および生分解性樹脂よりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
(Water-suspendable polymer)
The protective layer preferably contains a water-suspendable polymer. The water-suspendable polymer facilitates the preparation of a coating liquid using water as a dispersion medium when forming a protective layer on the resin layer.
The water-suspendable polymer in the protective layer is selected from the group consisting of olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymers, styrene / butadiene-based copolymers, styrene / acrylic-based copolymers, and biodegradable resins. It is preferably one or more.
≪オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体≫
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体のオレフィン単量体としては、エチレン、およびプロピレン、ブチレン等のα−オレフィンが挙げられ、これらの中でも、好ましくはエチレンである。
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体の不飽和カルボン酸系単量体は、不飽和カルボン酸単量体、および加水分解によりカルボン酸を形成する不飽和カルボン酸のエステル単量体を含む。オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体の不飽和カルボン酸系単量体としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸などの不飽和カルボン酸およびそのエステル;イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステルなどの、少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステルが挙げられる。
オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体を構成する不飽和カルボン酸系単量体は、単独で、または2種以上用いてもよい。オレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体は、オレフィンおよび不飽和カルボン酸系単量体と共重合可能なその他の単量体が少量共重合されていてもよい。
≪Olefin / unsaturated carboxylic acid copolymer≫
Examples of the olefin monomer of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer include ethylene and α-olefins such as propylene and butylene, and among these, ethylene is preferable.
The unsaturated carboxylic acid-based monomer of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer includes an unsaturated carboxylic acid monomer and an ester monomer of an unsaturated carboxylic acid that forms a carboxylic acid by hydrolysis. Examples of the unsaturated carboxylic acid-based monomer of the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, silicic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and butentricarboxylic acid. Unsaturated carboxylic acids and esters thereof; examples include unsaturated polycarboxylic acid alkyl esters having at least one carboxy group, such as itaconic acid monoethyl ester, fumaric acid monobutyl ester, maleic acid monobutyl ester.
The unsaturated carboxylic acid-based monomer constituting the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer may be used alone or in combination of two or more. The olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer may be copolymerized with a small amount of an olefin and other monomers copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid-based monomer.
これらの中でも、保護層中のオレフィン/不飽和カルボン酸系共重合体は、エチレン/アクリル酸系共重合体、およびエチレン/メタクリル酸系共重合体よりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/メタクリル酸共重合体、エチレン/アクリル酸メチル共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸エチル共重合体、エチレン/アクリル酸ブチル共重合体、およびエチレン/メタクリル酸ブチル共重合体よりなる群から選ばれる1種以上であることがより好ましく、エチレン/アクリル酸共重合体であることがさらに好ましい。 Among these, the olefin / unsaturated carboxylic acid-based copolymer in the protective layer is at least one selected from the group consisting of ethylene / acrylic acid-based copolymers and ethylene / methacrylic acid-based copolymers. Is preferable, ethylene / acrylate copolymer, ethylene / methacrylic acid copolymer, ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene / methyl methacrylate copolymer, ethylene / ethyl acrylate copolymer, ethylene / methacrylic acid. It is more preferably one or more selected from the group consisting of an ethyl copolymer, an ethylene / butyl acrylate copolymer, and an ethylene / butyl methacrylate copolymer, and an ethylene / acrylate copolymer is preferable. More preferred.
≪スチレン/ブタジエン系共重合体≫
保護層中のスチレン/ブタジエン系共重合体としては、スチレン/ブタジエン系ゴム(SBR)、変性スチレン/ブタジエン系ゴム(変性SBR)等が挙げられる。
変性スチレン/ブタジエン系ゴムとしては、酸変性スチレン/ブタジエン系ゴム(酸変性SBR)等が挙げられる。
≪Styrene / butadiene copolymer≫
Examples of the styrene / butadiene copolymer in the protective layer include styrene / butadiene rubber (SBR) and modified styrene / butadiene rubber (modified SBR).
Examples of the modified styrene / butadiene rubber include acid-modified styrene / butadiene rubber (acid-modified SBR).
≪スチレン/アクリル系共重合体≫
スチレン/アクリル系共重合体は、スチレン系単量体と、アクリル系単量体と、必要に応じてこれらと共重合可能なその他の単量体とを乳化重合することによって得られる共重合体である。スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチレンなどの芳香族ビニル化合物が挙げられる。アクリル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸などの不飽和カルボン酸単量体、イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステルなどの少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステル、アクリルアミドプロパンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、またはメタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩などの(メタ)アクリル系スルホン酸単量体もしくはその塩が挙げられる。その他の単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜24)エステルが挙げられる。
スチレン系単量体としてはスチレンが好適である。アクリル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸が好適である。
スチレン/アクリル系共重合体として市販品を用いてもよく、たとえば、株式会社第一塗料製造所製の「ハービルシリーズC−3(商品名)」、BASF社製の「ACRONAL4160」等が挙げられる。
≪Styrene / acrylic copolymer≫
The styrene / acrylic copolymer is a copolymer obtained by emulsion-polymerizing a styrene-based monomer, an acrylic-based monomer, and other monomers copolymerizable with the styrene-based monomer, if necessary. Is. Examples of the styrene-based monomer include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, pt-butylstyrene, and chlorostyrene. Acrylic monomers include unsaturated carboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, silicic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and butentricarboxylic acid, itaconic acid monoethyl ester, and fumaric acid. Unsaturated polycarboxylic acid alkyl esters with at least one carboxy group, such as acid monobutyl esters, maleic acid monobutyl esters, acrylamide propane sulfonic acids, acrylate sulfoethyl sodium salts, or methacrylate sulfopropyl sodium salts ( Meta) Examples thereof include acrylic sulfonic acid monomers or salts thereof. Examples of other monomers include alkyl (meth) acrylic acid (1 to 24 carbon atoms) ester.
Styrene is preferable as the styrene-based monomer. As the acrylic monomer, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid are suitable.
Commercially available products may be used as the styrene / acrylic copolymer, and examples thereof include "Harville Series C-3 (trade name)" manufactured by Daiichi Paint Mfg. Co., Ltd. and "ACRONAL 4160" manufactured by BASF. Be done.
≪生分解性樹脂≫
生分解性樹脂としては、特に限定されないが、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、3−ヒドロキシブタン酸/3−ヒドロキシヘキサン酸共重合体等が挙げられる。紙基材を用いたバリア性積層体は、熱可塑性樹脂を用いたバリア性積層体と比べて環境負荷を低減することができるが、保護層中の水懸濁性高分子として生分解性樹脂を用いることによって、より一層環境負荷を低減することができる。
生分解性樹脂として市販品を用いてもよく、たとえば、ポリ乳酸として、ミヨシ油脂株式会社製の「ランディ PLシリーズ(商品名)」等が挙げられる。
≪Biodegradable resin≫
The biodegradable resin is not particularly limited, and examples thereof include polylactic acid, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene adipate terephthalate, and 3-hydroxybutanoic acid / 3-hydroxyhexanoic acid copolymer. The barrier laminate using a paper base material can reduce the environmental load as compared with the barrier laminate using a thermoplastic resin, but it is a biodegradable resin as a water-suspendable polymer in the protective layer. By using the above, the environmental load can be further reduced.
Commercially available products may be used as the biodegradable resin, and examples thereof include "Randy PL series (trade name)" manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd. as polylactic acid.
(水溶性高分子)
保護層は、ガスバリア性向上の観点から、水溶性高分子を含有していてもよい。この場合、保護層は、水懸濁性高分子100質量部に対して、さらに水溶性高分子を25質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは20質量部以下含有する。水溶性高分子の含有量が上記範囲内であると、耐水性の低下を防止しつつ、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れるバリア性積層体が得られる。
(Water-soluble polymer)
The protective layer may contain a water-soluble polymer from the viewpoint of improving the gas barrier property. In this case, the protective layer preferably contains 25 parts by mass or less of the water-soluble polymer, more preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the water-suspended polymer. When the content of the water-soluble polymer is within the above range, a barrier laminate having excellent water vapor barrier property and gas barrier property can be obtained while preventing a decrease in water resistance.
保護層中の水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、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等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性の観点から、水溶性高分子は、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、より好ましくは変性ポリビニルアルコールである。
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、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、ジアセトン変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。これらの中でも、変性ポリビニルアルコールは、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、およびアセトアセチル変性ポリビニルアルコールよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、エチレン変性ポリビニルアルコール、およびカルボキシ変性ポリビニルアルコールよりなる群からえらばれる1種以上であることがより好ましく、エチレン変性ポリビニルアルコールであることがさらに好ましい。
ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールは、完全ケン化もしくは部分ケン化していることが好ましい。完全ケン化とは、ケン化度が96%超であることを意味する。
Examples of the water-soluble polymer in the protective layer include polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, starch and its derivatives, cellulose derivatives, polyvinylpyrrolidone, urethane resins, polyacrylic acids and salts thereof, casein, polyethyleneimine and the like. Among these, from the viewpoint of gas barrier property, the water-soluble polymer is preferably one or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, and more preferably modified polyvinyl alcohol.
Examples of the modified polyvinyl alcohol include ethylene-modified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol, and diacetone-modified polyvinyl alcohol. Among these, the modified polyvinyl alcohol is preferably one or more selected from the group consisting of ethylene-modified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, and acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol, and ethylene-modified polyvinyl alcohol, It is more preferable that the amount is one or more selected from the group consisting of the carboxy-modified polyvinyl alcohol and the ethylene-modified polyvinyl alcohol.
The polyvinyl alcohol and the modified polyvinyl alcohol are preferably completely saponified or partially saponified. Completely saponified means that the degree of saponification is more than 96%.
(板状無機化合物)
保護層は、水蒸気バリア性およびガスバリア性の観点から、板状無機化合物を含有していてもよい。この場合、保護層は、板状無機化合物を0.1質量%以上50質量%以下含有することが好ましく、より好ましくは1.0質量%以上、さらに好ましくは2.0質量%以上含有し、そして、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、よりさらに好ましくは20質量%以下含有する。保護層も板状無機化合物を含有することにより、水蒸気バリア性およびガスバリア性により優れたバリア性積層体が得られる。
(Plate-shaped inorganic compound)
The protective layer may contain a plate-like inorganic compound from the viewpoint of water vapor barrier property and gas barrier property. In this case, the protective layer preferably contains a plate-like inorganic compound in an amount of 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or more, still more preferably 2.0% by mass or more. Then, it is more preferably contained in an amount of 40% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less. By also containing the plate-like inorganic compound in the protective layer, a barrier laminate having more excellent water vapor barrier property and gas barrier property can be obtained.
保護層中の板状無機化合物は、合成マイカ、ベントナイト、およびカオリンよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、より好ましくは合成マイカ、およびカオリンよりなる群から選ばれる1種以上である。 The plate-like inorganic compound in the protective layer is preferably one or more selected from the group consisting of synthetic mica, bentonite, and kaolin, and more preferably one or more selected from the group consisting of synthetic mica and kaolin. is there.
保護層中の板状無機化合物は、好ましくはアスペクト比100以上であり、より好ましくは200以上、さらに好ましくは300以上、よりさらに好ましくは500以上である。アスペクト比が大きいほど、水蒸気およびガスの移動がより阻害されるため、水蒸気バリア性およびガスバリア性を向上させることができる。アスペクト比の上限は、特に限定されないが、入手容易性、樹脂層上に付与する際の粘度等の観点から、好ましくは10000以下である。 The plate-like inorganic compound in the protective layer preferably has an aspect ratio of 100 or more, more preferably 200 or more, still more preferably 300 or more, and even more preferably 500 or more. The larger the aspect ratio, the more the movement of water vapor and gas is hindered, so that the water vapor barrier property and the gas barrier property can be improved. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited, but is preferably 10,000 or less from the viewpoint of availability, viscosity when applied onto the resin layer, and the like.
保護層は、樹脂層と同じ組成でもよいし、樹脂層と異なる組成であってもよい。保護層が、樹脂層と同じ組成であると、保護層を形成するための保護層付与液を別途調製する必要がなく、樹脂層を形成するための樹脂層付与液を紙基材上に二度付与(塗り)すればよいので、製造が容易である。紙基材上に、樹脂層付与液を二度付与(塗り)することにより、上述したように、樹脂層の表面に存在する微細な細孔、亀裂等を埋めることができ、その結果、樹脂層の高アスペクト比の板状無機化合物による、水蒸気等の移動が長くなる迷路効果がガスにも発揮され、層数が少なくても、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有するバリア性積層体を提供することができる。 The protective layer may have the same composition as the resin layer or may have a composition different from that of the resin layer. When the protective layer has the same composition as the resin layer, it is not necessary to separately prepare a protective layer-imparting liquid for forming the protective layer, and the resin layer-imparting liquid for forming the resin layer is provided on the paper substrate. It is easy to manufacture because it only needs to be given (painted). By applying (coating) the resin layer-imparting liquid twice on the paper substrate, it is possible to fill the fine pores, cracks, etc. existing on the surface of the resin layer as described above, and as a result, the resin. Due to the plate-like inorganic compound with a high aspect ratio of the layers, the labyrinth effect of prolonging the movement of water vapor etc. is also exhibited in the gas, and even if the number of layers is small, it has excellent water vapor barrier properties and gas barrier properties, and has water resistance. A laminate can be provided.
保護層には、水懸濁性高分子、水溶性高分子、および板状無機化合物以外に、必要に応じて適宜、分散剤、界面活性剤、消泡剤、濡れ剤、染料、色合い調整剤、増粘剤等を添加することができる。 In addition to the water-suspendable polymer, the water-soluble polymer, and the plate-like inorganic compound, the protective layer contains a dispersant, a surfactant, a defoaming agent, a wetting agent, a dye, and a color adjusting agent as needed. , Thickener and the like can be added.
[バリア性積層体の製造方法]
本発明のバリア性積層体は、紙基材上の少なくとも一方の面上に、樹脂層と保護層とがこの順に形成される。各層の形成方法は特に限定されないが、塗工法により形成することが好ましい。具体的には、紙基材上に、樹脂層塗工液(樹脂層塗料)を塗工し、乾燥して、樹脂層を形成した後、保護層塗工液(保護層塗料)を塗工し、乾燥して、保護層を形成することが好ましい。
[Manufacturing method of barrier laminate]
In the barrier laminate of the present invention, a resin layer and a protective layer are formed in this order on at least one surface of the paper substrate. The method for forming each layer is not particularly limited, but it is preferably formed by a coating method. Specifically, a resin layer coating liquid (resin layer paint) is applied onto a paper substrate, dried to form a resin layer, and then a protective layer coating liquid (protective layer paint) is applied. It is preferably dried and dried to form a protective layer.
紙基材に複数の塗工層を形成する場合において、逐次的に塗工層を形成する上記の方法が好ましいが、これに限定されるものではなく、同時多層塗工法を採用してもよい。同時多層塗工法とは、複数種の塗工液をそれぞれ別個にスリット状ノズルから吐出させて、液体状の積層体を形成し、それを紙基材上に塗工することにより、多層の塗工膜を同時に形成する方法である。 When forming a plurality of coating layers on a paper substrate, the above method of sequentially forming coating layers is preferable, but the present invention is not limited to this, and a simultaneous multilayer coating method may be adopted. .. The simultaneous multi-layer coating method is a multi-layer coating method in which a plurality of types of coating liquids are separately discharged from a slit-shaped nozzle to form a liquid laminate, which is then coated on a paper substrate. This is a method of forming a working film at the same time.
塗工液を塗工するための塗工設備には特に制限はなく、公知の設備を用いればよい。塗工設備としては、たとえば、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が例示される。特に、樹脂層の形成には、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等の塗工表面をスクレイプするコーターが、板状無機化合物の配向を促す点で好ましい。 The coating equipment for applying the coating liquid is not particularly limited, and known equipment may be used. Examples of the coating equipment include a blade coater, a bar coater, an air knife coater, a slit die coater, a gravure coater, a micro gravure coater, and a gate roll coater. In particular, for forming the resin layer, a coater that scrapes the coated surface, such as a blade coater, a bar coater, an air knife coater, and a slit die coater, is preferable because it promotes the orientation of the plate-like inorganic compound.
塗工層を乾燥するための乾燥設備には、特に限定されず、公知の設備を用いることができる。乾燥設備としては、たとえば、熱風乾燥機、赤外線乾燥機、ガスバーナー、熱板等が挙げられる。また、乾燥温度は、乾燥時間等を考慮して、適宜設定すればよい。 The drying equipment for drying the coating layer is not particularly limited, and known equipment can be used. Examples of the drying equipment include a hot air dryer, an infrared dryer, a gas burner, a hot plate, and the like. Further, the drying temperature may be appropriately set in consideration of the drying time and the like.
各層の塗工液の溶媒としては、特に限定されず、水またはエタノール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトンもしくはトルエンなどの有機溶媒を用いることができる。
これらの中でも、本発明において、揮発性有機溶媒の問題を生じない観点から、各層の塗工液の分散媒としては、水が好ましい。すなわち、樹脂層塗工液は、樹脂層用水系組成物であり、保護層塗工液は、保護層用水系組成物であることが好ましい。
The solvent of the coating liquid for each layer is not particularly limited, and water or an organic solvent such as ethanol, isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone or toluene can be used.
Among these, in the present invention, water is preferable as the dispersion medium of the coating liquid of each layer from the viewpoint of not causing the problem of the volatile organic solvent. That is, it is preferable that the resin layer coating liquid is a water-based composition for a resin layer, and the protective layer coating liquid is a water-based composition for a protective layer.
各層の塗工液の固形分量は、特に限定されず、塗工性および乾燥容易性の観点から適宜選択すればよいが、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。 The solid content of the coating liquid of each layer is not particularly limited and may be appropriately selected from the viewpoint of coatability and ease of drying, but is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably. It is 10% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.
各層の塗工量(乾燥後)は、特に限定されないが、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有し、経済性に優れるバリア性積層体を得る観点から、好ましくは1g/m2以上、より好ましくは2g/m2以上、さらに好ましくは3g/m2以上であり、その上限は、好ましくは7g/m2以下である。 The coating amount (after drying) of each layer is not particularly limited, but is preferably 1 g / m 2 from the viewpoint of obtaining a barrier laminate having excellent water vapor barrier property and gas barrier property, water resistance, and excellent economy. As described above, it is more preferably 2 g / m 2 or more, further preferably 3 g / m 2 or more, and the upper limit thereof is preferably 7 g / m 2 or less.
[バリア性積層体の物性等]
(酸素透過度)
バリア性積層体の酸素透過度は、低いほど酸素が透過されず好ましく、具体的には、好ましくは100cc/m2・day・atm以下、より好ましくは90cc/m2・day・atm以下、さらに好ましくは75cc/m2・day・atm以下である。
バリア性積層体の酸素透過度は、酸素透過率測定装置(MOCON社製、OX−TRAN2/20)を使用し、23℃、かつ50%RHの条件にて測定される。
[Physical characteristics of barrier laminate]
(Oxygen permeability)
The lower the oxygen permeability of the barrier laminate, the less oxygen is permeated. Specifically, it is preferably 100 cc / m 2 · day · atm or less, more preferably 90 cc / m 2 · day · atm or less, and further. It is preferably 75 cc / m 2 , day, atm or less.
The oxygen permeability of the barrier laminate is measured at 23 ° C. and 50% RH using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN2 / 20 manufactured by MOCON).
(水蒸気透過度)
バリア性積層体の水蒸気透過度は、低いほど水蒸気が透過されず好ましいく、具体的には、好ましくは100g/m2・day以下、より好ましくは50g/m2・day以下、さらに好ましくは10g/m2・day以下である。
バリア性積層体の水蒸気透過度は、JIS Z 0208:1976に準拠し、バリア性積層体の保護層が内側となるように、透湿カップを作製して測定される(条件B:温度40±0.5℃、相対湿度90±2%)。
(Water vapor permeability)
The lower the water vapor permeability of the barrier laminate, the more preferable it is that water vapor does not permeate. Specifically, it is preferably 100 g / m 2 · day or less, more preferably 50 g / m 2 · day or less, and further preferably 10 g. It is less than / m 2 · day.
The water vapor permeability of the barrier laminate is measured in accordance with JIS Z 0208: 1976 by preparing a moisture permeable cup so that the protective layer of the barrier laminate is on the inside (Condition B: Temperature 40 ±). 0.5 ° C., relative humidity 90 ± 2%).
(ステキヒト法によるサイズ度)
JIS P 8122:2004に準拠して測定される、バリア性積層体のサイズ度は、好ましくは300秒以上、より好ましくは350秒以上である。
(Degree of size by the Stekihito method)
The degree of size of the barrier laminate measured according to JIS P 8122: 2004 is preferably 300 seconds or longer, more preferably 350 seconds or longer.
本発明のバリア性積層体は、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有しているので、耐水性が必要な食品等の包装体として好適に用いられる。 Since the barrier laminate of the present invention is excellent in water vapor barrier property and gas barrier property and has water resistance, it is suitably used as a packaging body for foods and the like that require water resistance.
以下に実施例と比較例とを挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、実施例および比較例中の「部」および「%」は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」および「質量%」を示す。 Hereinafter, the features of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed in a limited manner by the specific examples shown below. Unless otherwise specified, "parts" and "%" in Examples and Comparative Examples indicate "parts by mass" and "% by mass", respectively.
[評価および分析]
実施例および比較例のバリア性積層体について、以下の評価および分析を行った。
[Evaluation and analysis]
The barrier laminates of Examples and Comparative Examples were evaluated and analyzed as follows.
(水に対する接触角)
JIS R 3257:1999に準拠し、動的水接触角試験機(Fibro社製、1100DAT)を用い、バリア性積層体の保護層に蒸留水を1〜4μL滴下し、滴下後0.1秒後の水接触角を測定した。
(Contact angle with water)
In accordance with JIS R 3257: 1999, using a dynamic water contact angle tester (1100 DAT manufactured by Fibro), 1 to 4 μL of distilled water was dropped onto the protective layer of the barrier laminate, and 0.1 seconds after the drop. Water contact angle was measured.
(酸素透過度)
バリア性積層体の酸素透過度は、酸素透過率測定装置(MOCON社製、OX−TRAN2/20)を使用し、23℃、かつ50%RHの条件にて測定した。
(Oxygen permeability)
The oxygen permeability of the barrier laminate was measured using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN2 / 20 manufactured by MOCON) under the conditions of 23 ° C. and 50% RH.
(水蒸気透過度)
バリア性積層体の水蒸気透過度は、JIS Z 0208:1976に準拠し、バリア性積層体の保護層が内側となるように、透湿カップを作製して測定した(条件B:温度40±0.5℃、相対湿度90±2%)。
(Water vapor permeability)
The water vapor permeability of the barrier laminate was measured in accordance with JIS Z 0208: 1976 by preparing a moisture permeable cup so that the protective layer of the barrier laminate was on the inside (condition B: temperature 40 ± 0). .5 ° C, relative humidity 90 ± 2%).
(ステキヒト法によるサイズ度)
バリア性積層体のサイズ度は、JIS P 8122:2004に準拠して測定した。
(Degree of size by the Stekihito method)
The size of the barrier laminate was measured according to JIS P 8122: 2004.
[実施例1]
<樹脂層塗料の調製>
板状無機化合物の水分散液(合成マイカ、トピー工業株式会社製の「NTO−05(商品名)」、アスペクト比:約1000、厚さ:約5nm、固形分:6%)30.0部に、撹拌しながら、エチレン/アクリル酸共重合体(住友精化株式会社製の「ザイクセンAC(商品名)」、固形分:29.2%、アクリル酸の共重合比率:20mоl%、融点:80〜95℃)34.3部を加え、さらに撹拌した。これに、カチオン変性ポリアミド系樹脂(田岡化学工業株式会社製の「Sumirez Resin SPI−203(50)H(商品名)」、固形分53%)を1.7部加え、撹拌した。さらに、25%アンモニア水溶液を0.1部加え撹拌した。さらに、固形分濃度が18%になるように水を加えて撹拌し、樹脂層塗料を調製した。
<保護層塗料の調製>
エチレン/アクリル酸共重合体(住友精化株式会社製の「ザイクセンAC(商品名)」、固形分29.2%、アクリル酸の共重合比率:20mоl%、融点:80〜95℃)に、水を加えて撹拌し、固形分濃度18%とし、保護層塗料を調製した。
<バリア性積層体の製造>
晒クラフト紙(坪量:50g/m2、厚さ:60μm)に、得られた樹脂層塗料を、乾燥後の樹脂層の塗工量が6g/m2となるようにメイヤーバーを用いて塗工した後、熱風乾燥機内で120℃、3分間乾燥した。さらに、樹脂層上に、保護層塗料を、乾燥後の塗工量が5g/m2となるようにメイヤーバーを用いて塗工した後、熱風乾燥機内で120℃、3分間乾燥し、バリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Example 1]
<Preparation of resin layer paint>
Water dispersion of plate-like inorganic compound (synthetic mica, "NTO-05 (trade name)" manufactured by Topy Industries, Ltd., aspect ratio: about 1000, thickness: about 5 nm, solid content: 6%) 30.0 parts While stirring, ethylene / acrylic acid copolymer (“Zyxen AC (trade name)” manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., solid content: 29.2%, acrylic acid copolymerization ratio: 20 mL%, melting point: 80-95 ° C.) 34.3 parts was added, and the mixture was further stirred. To this, 1.7 parts of a cation-modified polyamide resin (“Sumirez Resin SPI-203 (50) H (trade name)” manufactured by Taoka Chemical Industry Co., Ltd., solid content 53%) was added and stirred. Further, 0.1 part of a 25% aqueous ammonia solution was added and stirred. Further, water was added and stirred so that the solid content concentration became 18% to prepare a resin layer coating material.
<Preparation of protective layer paint>
Ethylene / acrylic acid copolymer (“Zyxen AC (trade name)” manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., solid content 29.2%, acrylic acid copolymerization ratio: 20 mL%, melting point: 80 to 95 ° C.) Water was added and stirred to bring the solid content concentration to 18%, and a protective layer coating material was prepared.
<Manufacturing of barrier laminate>
Apply the obtained resin layer paint to bleached kraft paper (basis weight: 50 g / m 2 , thickness: 60 μm) using a Mayer bar so that the coating amount of the resin layer after drying is 6 g / m 2. After coating, it was dried in a hot air dryer at 120 ° C. for 3 minutes. Further, the protective layer paint is applied onto the resin layer using a Mayer bar so that the coating amount after drying is 5 g / m 2, and then dried in a hot air dryer at 120 ° C. for 3 minutes to provide a barrier. A sex laminate was obtained. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[実施例2]
保護層塗料として、実施例1の樹脂層塗料を用いた以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Example 2]
A barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer paint of Example 1 was used as the protective layer paint. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[実施例3]
樹脂層塗料および保護層塗料の調製において、実施例2の樹脂層塗料および保護層塗料のそれぞれに、エチレン変性ポリビニルアルコール(PVA、株式会社クラレ製の「エクセバール AQ−4104(商品名)」、完全ケン化型、固形分:10%)を20部加えて、固形分濃度が15%となるように水を加えて撹拌して、それぞれ、樹脂層塗料および保護層塗料とし、保護層塗料を、乾燥後の塗工量が3g/m2となるように塗工した以外は実施例2と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Example 3]
In the preparation of the resin layer coating material and the protective layer coating material, each of the resin layer coating material and the protective layer coating material of Example 2 was prepared with ethylene-modified polyvinyl alcohol (PVA, "Excelval AQ-4104 (trade name)" manufactured by Kuraray Co., Ltd.). 20 parts of saponified type, solid content: 10%) were added, water was added so that the solid content concentration became 15%, and the mixture was stirred to obtain a resin layer paint and a protective layer paint, respectively. A barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 2 except that the coating amount after drying was 3 g / m 2. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[実施例4]
樹脂層塗料の調製において、板状無機化合物の水分散液(合成マイカ、トピー工業株式会社製の「NTO−05(商品名)」、アスペクト比:約1000、厚さ:約5nm、固形分:6%)140部に、撹拌しながら、酸変性SBR(日本ゼオン株式会社製の「Nipol LX407S12(商品名)」、固形分:47.3%)90部、および酸変性SBR(日本ゼオン株式会社製の「Nipol LX407BP−6(商品名)」、固形分:53%)10部を加え、さらに撹拌した。これに、カチオン変性ポリアミド系樹脂(田岡化学工業株式会社製の「Sumirez Resin SPI−203(50)H(商品名)」、固形分53%)を5部加え、撹拌した。さらに、25%アンモニア水溶液を0.3部加え撹拌した。さらに、固形分濃度が20%となるように水を加えて撹拌し、樹脂層塗料を調製した以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Example 4]
In the preparation of resin layer paint, an aqueous dispersion of a plate-like inorganic compound (synthetic mica, "NTO-05 (trade name)" manufactured by Topy Industry Co., Ltd., aspect ratio: about 1000, thickness: about 5 nm, solid content: 6%) 140 parts, acid-modified SBR (“Nipol LX407S12 (trade name)” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., solid content: 47.3%) 90 parts, and acid-modified SBR (Nippon Zeon Co., Ltd.) with stirring. 10 parts of "Nipol LX407BP-6 (trade name)", solid content: 53%) was added, and the mixture was further stirred. To this, 5 parts of a cation-modified polyamide resin (“Sumirez Resin SPI-203 (50) H (trade name)” manufactured by Taoka Chemical Industry Co., Ltd., solid content 53%) was added and stirred. Further, 0.3 part of a 25% aqueous ammonia solution was added and stirred. Further, water was added and stirred so that the solid content concentration became 20% to prepare a resin layer coating material, and a barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[実施例5]
保護層塗料の調製において、エチレン/アクリル酸共重合体を、ポリ乳酸(ミヨシ油脂株式会社製の「ランディ PL−3000(商品名)」、固形分:40%)に変更した以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Example 5]
Examples in the preparation of the protective layer paint, except that the ethylene / acrylic acid copolymer was changed to polylactic acid (“Randy PL-3000 (trade name)” manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd., solid content: 40%). A barrier laminate was obtained in the same manner as in 1. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[比較例1]
保護層塗料を塗工しなかった以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the protective layer paint was not applied. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[比較例2]
樹脂層塗料を塗工しなかった以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer paint was not applied. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[比較例3]
保護層塗料の調製において、エチレン/アクリル酸共重合体を、エチレン変性ポリビニルアルコール(PVA、株式会社クラレ製の「エクセバール AQ−4104(商品名)」、完全ケン化型、固形分:10%)に変更し、固形分濃度を10%に変更し、乾燥後の保護層の塗工量が0.5g/m2となるように塗工した以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
In the preparation of protective layer paint, ethylene / acrylic acid copolymer was used as ethylene-modified polyvinyl alcohol (PVA, "Excelval AQ-4104 (trade name)" manufactured by Kuraray Co., Ltd., completely saponified type, solid content: 10%). Barrier lamination was carried out in the same manner as in Example 1 except that the solid content concentration was changed to 10% and the protective layer was coated so that the coating amount of the protective layer after drying was 0.5 g / m 2. I got a body. The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
[比較例4]
樹脂層塗料の調製において、板状無機化合物を、合成マイカから絹雲母(中央カオリン株式会社製の「KF1325(商品名)」、アスペクト比:20〜30(カタログ値)、平均粒子径:13μm(カタログ値))に変更した以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層体を得た。評価および分析結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
In the preparation of resin layer paints, plate-like inorganic compounds are used from synthetic mica to sericite (“KF1325 (trade name)” manufactured by Chuo Kaolin Co., Ltd., aspect ratio: 20 to 30 (catalog value), average particle size: 13 μm ( A barrier laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the value was changed to (catalog value)). The evaluation and analysis results are shown in Table 1.
表1から分かるように、本実施例のバリア性積層体によれば、層数が少なくても、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れ、耐水性を有し、経済性に優れるバリア性積層体が提供される。 As can be seen from Table 1, according to the barrier laminate of this example, even if the number of layers is small, the barrier laminate is excellent in water vapor barrier property and gas barrier property, has water resistance, and is excellent in economy. Provided.
Claims (11)
前記樹脂層が、水懸濁性高分子、アスペクト比100以上の板状無機化合物、およびカチオン性樹脂を含有し、
前記保護層の水に対する接触角が50°以上である、バリア性積層体。 A barrier laminate having a paper base material and a resin layer and a protective layer in this order on at least one surface of the paper base material.
The resin layer contains a water-suspendable polymer, a plate-like inorganic compound having an aspect ratio of 100 or more, and a cationic resin.
A barrier laminate having a protective layer with a contact angle of 50 ° or more with water.
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