JP2022073606A - バリア紙、並びに、前記バリア紙を含む容器及び蓋材、並びに、バリア紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、特許文献1の積層体は、目止め層の厚さを数10μm程度に厚くする必要があり、目止め層の塗布形成方法が限定される。
さらに、特許文献1の積層体は、ガスバリア性の薄膜層を形成するプラズマ重合装置に紙またはパルプモールドからなる基材を入れることを要する。このために、特許文献1の積層体は、基材から発生する紙粉またはパルプ粉によって、プラズマ重合装置内をプラズマ重合に適合した気圧まで減圧することが阻害され易く、安定したガスバリア性の薄膜層の形成が困難であった。また、特許文献1の積層体は、高レベルのガスバリア性を得ることが困難であった。
[1]紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である、バリア紙。
[2]前記[1]に記載のバリア紙を含む容器。
[3]前記[1]に記載のバリア紙を含む蓋材。
[4]下記の工程1~2を含む、バリア紙の製造方法。
工程1:離型性を有する支持体上に無機蒸着層を有する無機蒸着層供与体と、紙基材層とを、接着剤層を介して貼り合わせて、バリア紙中間体を作製する工程。但し、工程1において、前記無機蒸着層供与体は、前記離型性を有する支持体を基準として、前記無機蒸着層を有する側の面が前記紙基材層側を向くように配置する。
工程2:工程1で得たバリア紙中間体から前記離型性を有する支持体を剥離して、下記のバリア紙を得る工程。
(バリア紙)
紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である、バリア紙。
本実施形態のバリア紙は、紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である。
また、本明細書において、「AA~BB」の数値範囲は、「AA以上BB以下」の数値範囲を意味する。
図1~図4のバリア紙100において、「無機蒸着層40の紙基材層10とは反対側の面」は、図中の「X」の面を示している。
(1)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有する積層構成。
(2)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層、剥離層をこの順に有する積層構成。
(3)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層、保護層をこの順に有する積層構成。
(4)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、さらに、無機蒸着層の接着剤層とは反対側にヒートシール層又はシーラント層を有する積層構成。
(5)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層、剥離層をこの順に有し、さらに、剥離層の無機蒸着層とは反対側にヒートシール層又はシーラント層を有する積層構成。
(6)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層、保護層をこの順に有し、さらに、保護層の無機蒸着層とは反対側にヒートシール層又はシーラント層を有する積層構成。
(7)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層、保護層、剥離層をこの順に有し、さらに、剥離層の無機蒸着層とは反対側にヒートシール層又はシーラント層を有する積層構成。
(8)紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、さらに、紙基材層の接着剤層とは反対側及び無機蒸着層の接着剤層とは反対側に、ヒートシール層又はシーラント層を有する積層構成。
紙基材層を構成する紙基材は、汎用の紙基材を用いることができる。
紙基材としては、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは純白ロ-ル紙、クラフト紙、板紙、コート紙、キャストコート紙、ミルク原紙、加工原紙、上質紙、微塗工印刷用紙、塗工印刷用紙、樹脂コート紙、剥離原紙、両面コート剥離原紙等が挙げられる。
紙基材が充分な耐熱性を有するためには中性紙であることが好ましく、サイズ剤としてアルキルケテンダイマーを用いてサイズした中性紙がより好ましい。
また、紙基材層は、紙基材層と接する層との密着性を良好にするため、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理、グロー放電処理、サンドブラスト処理等の物理的な表面処理、化学薬品を用いた酸化処理等の化学的な表面処理を予め施しておくこともできる。
前記割合を60%以上とすることにより、リサイクル性及び生分解性が低下することを抑制しやすくできる。また、前記割合を100%未満とすることにより、バリア性を維持しやすくできる。
本実施形態のバリア紙は、紙基材層と無機蒸着層との間に接着剤層を有する。また、接着剤層は、無機蒸着層と接して積層されてなることを要する。
接着剤層と無機蒸着層とが接して積層されてなることにより、無機蒸着層の接着剤層側にクラックが生じた際に、接着剤層がクラックを補修し、バリア性を維持しやすくできる。また、紙基材層と無機蒸着層との間に接着剤層を有することにより、Ra1、σRa1、Rku1等の表面形状を後述する範囲にしやすくできる。
上記の接着剤は、汎用の接着剤であってもよいし、特定の接着剤であってもよい。
無機蒸着層を保護する接着剤とは、ガスバリア性を発揮する無機蒸着層を保護することによって、バリア紙のガスバリア性を維持しやすくする接着剤である。例えば、バリア紙に屈曲負荷が掛かった場合に、無機蒸着層のクラック発生を抑制し、屈曲負荷後に無機蒸着層に微小なクラックが生じ始めた場合においても、ガスバリア性の低下を抑制する作用を発揮することができる接着剤である。
無機蒸着層を保護する接着剤のより詳細な実施形態は後述する。
接着剤層中の残留溶剤量を6mg/m2以下にすることによって、「残留溶剤により接着力が低下することの抑制」、「乾燥時の接着剤層の体積収縮により、無機蒸着層の接着剤層側の面に、歪及び微小な剥離欠陥が生じ、ガスバリア性が低下することの抑制」、「バリア紙からの溶剤臭が発生することの抑制」が期待できる。接着剤層中の残留溶剤量を低減する為には、揮発性の高い溶剤を用いたり、無溶剤型または水性型の接着剤を用いて接着剤層を形成したりすることが好ましい。
接着剤層の厚みを1μm以上とすることにより、接着剤層と接着剤層に接する層との密着力を良好にしやすくできる。また、接着剤層の厚みを20μm以下とすることにより、費用対効果を適切にすることができ、さらには接着剤層を形成しやすくすることができる。
接着剤層を構成する接着剤が、無機蒸着層を保護する接着剤の場合、接着剤層の厚みは、上記範囲内で厚い範囲とすることが好ましい。具体的には、接着剤層を構成する接着剤が、無機蒸着層を保護する接着剤の場合、接着剤層の厚みは、1.5μm以上20μm以下が好ましい。厚みを1.5μm以上とすることにより、無機蒸着層を保護しやすくでき、厚みを20μm以下とすることにより、接着剤層自身の剛性が強くなり過ぎて、無機蒸着層の保護効果が低下することを抑制できる。
(x1)バリア紙を紙面に対して垂直方向に切断したサンプル1を作製する。
(x2)前記サンプル1の幅方向の任意の箇所の断面写真1を撮像する。前記断面写真1に基づき、接着剤層の厚みを1μm間隔で15箇所測定する。
(x3)前記サンプル1の幅方向の別の4箇所の断面写真2~5を撮像する。前記断面写真2~5のそれぞれに基づき、接着剤層の厚みを1μm間隔で15箇所測定する。
(x4)前記(x2)及び(x3)で得られた合計75箇所の厚みの平均値を、接着剤層の厚みとする。
接着剤層の厚みの標準偏差を0.80μm以下とすることにより、バリア性を良好にすることができる。
本実施形態のバリア紙は、接着剤層が無機蒸着層に接している。このため、接着剤層の体積が経時的に変化して応力が生じると、前記応力が接着剤層に直接伝わることになる。そして、接着剤層の厚みのバラツキが大きい場合、前記応力が場所によって異なることになるため、無機蒸着層に局所的な欠陥が生じる可能性がある。そして、局所的にバリア性が弱い領域から水蒸気又はガスが透過する結果、接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μmを超えるバリア紙は、バリア性を良好にしにくいと考えられる。一方、接着剤層の厚みの標準偏差を0.80μm以下とすることにより、前述したような不具合が生じ難く、バリア性を良好にできると考えられる。
また、本実施形態のバリア紙は、透湿性が高い紙基材層を有しており、湿気を原因として接着剤層の体積変化が生じやすい。よって、本実施形態のバリア紙の積層構成において、接着剤層の厚みの標準偏差を0.80μm以下とする構成は、バリア性を良好にするために有利な構成であると考えられる。
接着剤層の厚みの変動係数は特に制限されないが、0.02以上であることが好ましく、0.05以上であることがより好ましい。
変動係数は、標準偏差を平均値で除した無次元の値である。
無機蒸着層を保護する接着剤としては、ウレタン系樹脂組成物が好ましい。ウレタン系樹脂組成物は、1分子内に水酸基を2個以上有する特定のポリオールと、1分子内にイソシアネート基を2個以上有する特定のイソシアネート化合物とを含有することが好ましい。また、無機蒸着層を保護する接着剤は、リン酸化合物をさらに含有してもよい。また、無機蒸着層を保護する接着剤は、無機化合物を含有してもよい。
1分子内に水酸基を2個以上有するポリオールには、1分子内に水酸基を2個以上有し、主骨格がポリエステル構造部、ポリエステルポリウレタン構造部、ポリエーテル構造部、イソシアヌル環構造部、及びポリエーテルポリウレタン構造部なる群から選ばれる1種または2種以上を有するものが好まし。前記ポリオールは、前記主骨格として、ポリエステル構造部および/またはポリエステルポリウレタン構造部を有するものがより好ましく、ポリエステル構造部および/またはポリエステルポリウレタン構造部と、イソシアヌル環構造部とを有するものが更に好ましい。
前記水酸基はアルコール性水酸基が好ましいが、フェノール性水酸基を含んでいてもよい。
前記ポリエステル構造部は、例えば、多価カルボン酸類と多価アルコール類とを公知慣用の方法で重縮合反応させて得ることができるが、合成方法はこれに限定されない。
前記ポリエステル構造部又は前記ポリエステルポリウレタン構造部における多価カルボン酸類由来構造部は、70質量%以上100質量%以下がo-芳香族ジカルボン酸類由来構造部であることが好ましい。ここで、o-芳香族ジカルボン酸類とは、o-芳香族ジカルボン酸及びその誘導体を指し、誘導体としては、無水物やエステル類が挙げられる。
脂肪族多価カルボン酸類としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
芳香族多価カルボン酸類としては、o-フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,2-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,3-アントラキノンジカルボン酸、2,3-アントラセンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、ジカルボン酸のエステル形成性誘導体、p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸、ジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等が挙げられる。
o-芳香族ジカルボン酸類としては、o-フタル酸、1,2-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、2,3-アントラキノンジカルボン酸、2,3-アントラセンジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、ジカルボン酸のエステル等が挙げられる。
上記の多価カルボン酸類は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
脂肪族多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のジオール類;グリセロール、1,2,4-ブタントリオール等のトリオール類;エリスリトール、ペンタエリトール、ジペンタエリスリトール等のテトラオール類;等が挙げられる。
芳香族多価フェノールとしては、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ヒスフェノールF及びテトラメチルビフェノール等が挙げられ、さらには、これらのエチレンオキサイド伸長物、これらの水添化脂環族等が挙げられる。
上記の多価アルコールは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとして、トリオール類に由来する構造部を、無機蒸着層を保護する接着剤中に5質量%以上含有した場合には、接着剤が多官能化され、接着力及び強度を向上することができる。
(式は平均の組成を表し、式中の、nは1~5の数を表し、Xは置換および/または非置換の、1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基からなる群から選ばれる1種または2種以上であり、Yは炭素原子数2~6のアルキレン基を表す。)
1分子内にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有していれば、芳香族または脂肪族のどちらでもよく、低分子化合物または高分子化合物のどちらでもよい。例えば、イソシアネート基が2個のジイソシアネート化合物や、3個以上のポリイソシアネート化合物等の公知の化合物が使用できる。または、イソシアネートブロック化剤を用いて汎用の方法より付加反応させて得られたブロック化イソシアネート化合物を用いることもできる。
上記の中でも、イソシアネート化合物は、主骨格に、芳香族環構造部、および/または芳香族環を含むポリウレタン構造部を含むものが好ましい。
接着性の観点からは、ポリイソシアネート化合物が好ましく、ガスバリア性の観点からは、芳香族環を有するものが好ましい。特に、メタキシレン骨格を含むイソシアネート化合物が、ウレタン基の水素結合だけでなく芳香環同士のπ-πスタッキングによってガスバリア性を向上させることが期待されて、好ましい。
(a)エチレングリコール、プロピレングリコール、メタキシリレンアルコール、1,3-ビスヒドロキシエチルベンゼン、1,4-ビスヒドロキシエチルベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、エリスリトール、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン及びメタキシリレンジアミン等の低分子活性水素化合物。
(b)前記低分子活性水素化合物のアルキレンオキシド付加物。
(c)ポリエステル樹脂類、ポリエーテルポリオール類及びポリアミド類等の高分子活性水素化合物。
リン酸化合物としては、リン酸類および/またはリン酸有機エステルを用いることができ、モノマーであっても、ポリマーであってもよい。リン酸化合物は、リン原子に接続した水酸基を有していることが好ましい。リン酸化合物は、無機蒸着層を保護する接着剤の密着性を高めることができる。
リン酸有機エステルの有機基は、アルキル基、ポリアルキレンエーテル基、(メタ)アクリロイル基、置換または非置換フェニル基からなる群から選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。
上記範囲より少ない場合、リン酸化合物を含有した効果を得難い場合があり、上記範囲よりも多くても、含有した効果はさほど向上せず、他の成分の含有量が少なることの悪影響が出やすくなる虞がある。
リン酸化合物の具体例としては、リン酸、ピロリン酸、トリリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ビス(2-エチルヘキシル)ホスフェート、イソドデシルアシッドホスフェート、ブトキシエチルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、2-ヒドロキシエチルメタクリレートアシッドホスフェート及びポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸等が挙げられる。
(式は平均の化学構造を表し、式中の、R1、R2、R3は、水素原子、炭素数1~30のアルキル基、(メタ)アクリロイル基、置換または非置換フェニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる1種または2種以上であり、少なくとも一つは水素原子であり、nは1~4の数を表す。)
(式は平均の化学構造を表し、式中の、R4、R5は、水素原子、炭素数1~30のアルキル基、(メタ)アクリロイル基、置換または非置換フェニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる1種または2種以上であり、n1、n2は1~4の数、xは0~30の数、yは0~30の数を表し、x+y>0である。)
無機蒸着層を保護する接着剤は、無機化合物を含有していてもよい。無機化合物を含有することによって酸素バリア性を向上させることができる。
また、無機化合物のアスペクト比は3以上が好ましく、10以上がより好ましく、40以上がさらに好ましい。また、無機化合物のアスペクト比は500以下が好ましい。
上記の中でも、カオリナイト-蛇紋族粘土鉱物、パイロフィライト-タルク族、雲母又はマイカ族粘土鉱物、緑泥石族、ハイドロタルサイト、板状硫酸バリウムは、水に対して非膨潤性であることから好ましく、カオリナイト-蛇紋族粘土鉱物とパイロフィライト-タルク族は、さらに層間電化を持たない非イオン性であることからより好ましい。
本明細書において、平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値d50を意味する。
無機蒸着層は、接着剤層の紙基材層とは反対側に位置する。また、無機蒸着層は、接着剤層と接している。言い換えると、無機蒸着層と接着剤層との間には、他の層を有していない。
本明細書において、算術平均粗さとは、JIS B0601:2001に規定する算術平均粗さRaを意味する。但し、算術平均粗さを算出する際のカットオフλs及びカットオフλcは何れも「0」とする。
以下、無機蒸着層の紙基材層とは反対側の面のことを「面X」と称する場合がある。
まず、σRa1が0.030μmを超えることは、無機蒸着層の紙基材層とは反対側の面の算術平均粗さの値が、場所ごとに大きく異なることを意味している。無機蒸着層の算術平均粗さの値が場所ごとで大きく異なる場合、無機蒸着層の物理特性も場所ごと異なりやすくなる。このため、σRa1が0.030μmを超える場合、無機蒸着層の面内の局所的な領域において、バリア性が小さくなる箇所が生じやすくなると考えられる。そして、局所的にバリア性が弱い領域から水蒸気又はガスが透過する結果、σRa1が0.030μmを超えるバリア紙は、バリア性を良好にしにくいと考えられる。
一方、σRa1が0.030μm以下であると、無機蒸着層の面内の局所的な領域において、バリア性が小さくなる箇所が生じにくくなる。このため、σRa1が0.030μm以下のバリア紙は、バリア性を良好にやすいと考えられる。
σRa1の下限は特に制限されないが、0.001μm以上であることが好ましく、0.002μm以上であることがより好ましく、0.005μm以上であることがさらに好ましい。
測定サンプルが四角形の場合、図5に示すように、四角形の外縁から1cmの領域を余白として、該余白よりも内側の領域を縦方向及び横方向に6等分した36の領域内で測定する。そして、前記36の領域内で、縦方向及び横方向の表面形状を測定し、72の測定値を得る。そして、72の測定値の平均からRa1を算出し、72の測定値の標準偏差(標準偏差1σ)からσRa1を算出する。なお、測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の四角形以外の形状の場合、これら形状に内接する四角形を描き、該四角形に関して、上記手法により72の測定値を得ることが好ましい。
図1~3のように、無機蒸着層の紙基材層とは反対側の面(面X)が表面に露出していない場合には、共焦点方式の表面形状測定器の光の焦点を面Xに合わせることにより、面Xの表面形状を測定することができる。
共焦点方式の表面形状測定器としては、例えば、キーエンス社の商品名「VK-X150」が挙げられる。
個々の測定における測定領域の大きさは特に制限されないが、下限は縦100μm×横100μm以上とすることが好ましく、上限は縦500μm×横500μm以下とすることが好ましい。
(A1)上記のように測定サンプルを36の領域に区分けする。
(A2)共焦点方式の表面形状測定器を用いて、36の領域内の中央近傍の任意の面積の表面形状を測定する。
(A3)上記(A2)で測定された任意の面積の表面形状データに基づいて、36の領域内の横方向の算術平均粗さRa及び縦方向の算術平均粗さRaを算出する。ここまでの作業で、72(36箇所×2方向=72箇所の測定値)の算術平均粗さRaが得られる。
(A4)72箇所の算術平均粗さRaの平均値を算出し、算出した平均値を当該サンプルのRa1とする。また、72箇所の算術平均粗さRaの標準偏差を算出し、算出した標準偏差を当該サンプルのσRa1とする。
また、σRa1を0.030μm以下としやすくするためには、転写法により無機蒸着層を形成し、かつ、離型性を有する支持体として表面形状が略平滑な支持体を用いることが好ましい。前述のように形成した無機蒸着層は、離型性を有する支持体の略平滑な表面形状が反映されるため、σRa1を小さくしやすくできる。
上述したσRa1を小さくしやすくするための手段は、Ra1を後述する範囲としやすくする手段、及び、Rkuを後述する範囲としやすくする手段としても有用である。
Ra1は0.080μm以下であることがより好ましく、0.070μm以下であることがより好ましく、0.065μm以下であることがより好ましい。
σRa1/Ra1は、標準偏差を平均値で除した無次元の値であり、いわゆる変動係数である。
Rku1は、5.0以上であることがより好ましく、7.5以上であることがより好ましく、10.0以上であることがより好ましい。
また、本明細書において、粗さ曲線のクルトシスとは、JIS B0601:2001に規定する粗さ曲線のクルトシスRkuを意味する。但し、算術平均粗さを算出する際のカットオフλs及びカットオフλcは何れも「0」とする。
無機蒸着層を構成する無機化合物としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が挙げられる。無機蒸着層を構成する無機化合物は、2種以上の無機化合物を混合してもよい。
無機化合物の中でも、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素が好ましく、酸化アルミニウム及び酸化珪素がより好ましい。
上記のMOxにおいて、x=0の場合は金属である。また、xの範囲の上限は、完全に酸化した場合の値である。
本実施形態においては、酸化アルミニウムはxが0.5~1.5の範囲の値のものが好ましく、酸化珪素はxが1.0~2.0の範囲の値のものが好ましい。
更に詳しくは、上記のPVD法においては、酸化アルミニウムからなる無機蒸着層の厚さは、30Å以上1000Å以下が好ましく、50Å以上500Å以下がより好ましい。
また、上記のCVD法においては、酸化珪素からなる無機蒸着層の厚さは、30Å以上3000Å以下が好ましく、100Å以上300Å以下がより好ましい。
転写法は、離型性を有する支持体上に無機蒸着層を有する無機蒸着層供与体と、紙基材層とを、接着剤層を介して貼り合わせて、紙基材層上に無機蒸着層を転写により形成する手法である。
直接蒸着法と転写法とを対比すると、転写法は、紙基材層が蒸着雰囲気に晒されることによる不具合が生じず、接着剤層と無機蒸着層との密着性を良好にしやすい点で好ましい。また、転写法は、Ra1、σRa1及びRku1を上述した範囲にしやすくできる点で好ましい。
転写法は、接着剤層の形成の仕方により、「1.無機蒸着層供与体の無機蒸着層上に接着剤層を形成するタイプ」、「2.紙基材層上に接着剤層を形成するタイプ」、「3.無機蒸着層供与体の無機蒸着層上、及び紙基材上の両方に接着剤層を形成するタイプ」、「4.紙基材層と無機蒸着層供与体との間に接着剤層を供給するタイプ」が挙げられる。これらの中でも、「2」及び「4」のタイプが好ましい。無機蒸着層上に接着剤層等の他の層を形成する際には無機蒸着層に欠陥が生じる可能性があるが、「2」及び「4」のタイプは前述した可能性を排除できるためである。また、「2」及び「4」の中でも、紙基材層と接着剤層との密着性を良好にしやすい「2」が好ましい。
バリア紙上の無機蒸着層に、カッターナイフ等で無機蒸着層を貫通して切り込み、複数個の直角の格子パターンを形成する。この際、複数個の直角の格子パターンを連続してきれいに形成し得るようなクロスカット用治具を用いることが好ましい。
次に、接着用セロハンテープ等のような片面に粘着剤層を有する接着テープを、上記で形成した全格子を覆うように貼り付ける。
そして、テンシロンを用いて、貼り付けた接着テープを端から剥離し、無機蒸着層の剥がれ具合を目視で観察して、下記の評価基準で結果を分類する。
格子パターンの1辺のサイズは、1mm以上5mm以下が好ましく、1.5mm以上3mm以下がより好ましい、2mm程度がさらに好ましい。格子パターンの個数は、15個以上50個以下が好ましく、20個以上30個以下がより好ましく、25個程度がさらに好ましい。接着テープの幅と長さは、形成した格子パターンの全てを覆えて、かつ剥がし易いサイズが好ましい。接着テープの剥離は、テンシロン等を用いて、好ましくは1mm/分以上5mm/分以下、より好ましくは2mm/分以上4mm/分以下、さらに好ましくは3mm/分程度の等速度で行うことが好ましい。
分類1:カットの交差点における塗膜の小さな剥がれがある。但しクロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を上回ることはない。
分類2:塗膜のカットの縁に沿って、及び/又は交差点において剥がれがある。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%以上15%以下の間。
分類3:塗膜がカットの縁に沿って、部分的、又は全面的に大剥がれを生じており、及び/又は目の色々な部分が、部分的に、又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは15%を超え、35%を下回る範囲。
分類4:塗膜がカットの縁に沿って、部分的または全面的に大剥がれを生じており、および又は、数か所の目が部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に35%を上回ることがない範囲。
分類5:分類4でも分類できない剥がれ程度のいずれか。
本実施形態のバリア紙は、紙基材層と接着剤層との間に目止め層を有することが好ましい。目止め層を有することにより、接着剤層の厚みの標準偏差及び変動係数を上述した範囲にしやすくできる。また、紙基材層と無機蒸着層との間に、接着剤層に加えて目止め層を有することにより、σRa1等の表面形状を上述した範囲にしやすくできる。
目止め層としては、クレーコート層及び樹脂層が挙げられる。
クレーとしては、一般的にクレーと呼ばれるものであれば、特に限定することなく用いることができる。クレーの具体例としては、カオリン、タルク、ベントナイト、スメクタイト、バーミキュライト、雲母、緑泥石、木節粘土、ガイロメ粘土、ハロイサイト、マイカ等が挙げられる。タルクは硬度が低く(モース硬度1)、耐熱性に優れるため、耐熱性の向上やエンボス加工時の寸法安定性を向上させることができる。
クレーコート層は、さらに、顔料分散剤、消泡剤、発泡防止剤、粘度調整剤、潤滑剤、耐水化剤、保水剤等の添加剤を含有していてもよい。
クレーコート層は、例えば、紙基材層上に、クレーコート層を構成する成分を含む塗布液を汎用の塗布方法により塗布、乾燥することにより、形成することができる。
樹脂層の厚みは、上述した目止め層の効果を発揮しやすくため、10μm以上であることが好ましい。また、樹脂層の厚みは、リサイクル性のため、60μm以下が好ましい。
本実施形態のバリア紙は、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に、剥離層、保護層、ヒートシール層及びシーラント層から選ばれる1以上の層を有することが好ましい。
バリア紙は、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に剥離層を有していてもよい。
剥離層は、無機蒸着層供与体から離型性を有する支持体を剥離しやすくするために、必要に応じて設けられる層である。
離型性を有する支持体上に剥離層及び無機蒸着層を無機蒸着層供与体を用いて、紙基材層に対して、接着剤層を介して無機蒸着層及び剥離層を転写した場合には、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に剥離層が位置することになる。無機蒸着層の接着剤層とは反対側に剥離層を位置させることにより、剥離層を無機蒸着層の保護層として機能させることができる。
また、剥離層は、離型性を有する支持体の表面形状を平均化かつ平坦化しやすくできる。このため、剥離層を有することにより、σRa1等の表面形状を上述した範囲にしやすくできる。
樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、アセタール系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。
ワックスとしては、カルバナワックス、パラフィン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン径ワックス等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレン系ワックスが好ましい。
バリア紙は保護層を有していてもよい。保護層は、無機蒸着層を保護するために、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に有することが好ましい。
また、保護層は、離型性を有する支持体の表面形状を平均化かつ平坦化しやすくできる。このため、保護層を有することにより、σRa1等の表面形状を上述した範囲にしやすくできる。
金属アルコキシドは、M(OR)nの一般式で表される化合物である。式中、Mは、Si、Ti、Al及びZr等の金属を示し、Rは、メチル基及びエチル基等のアルキル基を示す。金属アルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン及びイソプロポキシアルミニウム等が挙げられる。
また、保護層の厚みは、上限が480nm以下であることが好ましく、400nm以下であることがより好ましく、300nm以下であることがさらに好ましい。保護層の厚みを480nm以下とすることにより、保護層に生じる応力を抑制し、前記応力により無機蒸着層にクラックが生じることを抑制しやすくできる。
バリア紙はヒートシール層を有していてもよい。ヒートシール層は、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に有することが好ましい。また、バリア紙がヒートシール層を有する場合、ヒートシール層から無機蒸着層を保護するため、無機蒸着層とヒートシール層との間には、剥離層及び保護層の少なくとも何れかを有することが好ましい。
ヒートシール層は、例えば、バリア紙を容器の形態にする際の接着剤層としての機能を有する。
これらの中でも、無機蒸着層の蒸着コストの低減の観点から、「1」、「2」、「3」及び「5」が好ましい。また、「1」、「2」、「3」及び「5」の場合、無機蒸着層とヒートシール層との間には、剥離層及び保護層の少なくとも何れかを有することが好ましい。また、無機蒸着層とヒートシール層との間に剥離層及び保護層の少なくとも何れかを有する場合には、「1」、「2」、「3」及び「5」の中では、「1」、「2」及び「5」が好ましく、「2」がより好ましい(ヒートシール層塗布液の溶剤を剥離層又は保護層がブロックするため、溶剤により無機蒸着層が劣化することを抑制できる。このため、作業性を考慮すると「2」がより好ましい)。
バリア紙はシーラント層を有していてもよい。シーラント層は、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に有することが好ましい。また、バリア紙がシーラント層を有する場合、シーラント層から無機蒸着層を保護するため、無機蒸着層とシーラント層との間には、剥離層及び保護層の少なくとも何れかを有することが好ましい。
シーラント層は、例えば、バリア紙を容器として用いた際に、容器に入れられる内容物と、バリア紙の他の層とが接触することを防止し、内容物を保護する機能を有する。
シーラント層はヒートシール性を有していることが好ましい。シーラント層が多層構成の場合、シーラント層の無機蒸着層とは反対側がヒートシール性を有していることが好ましい。
イージーピール性を有するシーラント層は、2種以上の樹脂を用いて、一の樹脂(容器本体との密着性が良好な樹脂)と他の樹脂(容器本体との密着性が良好ではなく、前記一の樹脂と非相溶な樹脂)とを混合することにより形成することができる。このような樹脂は容器の素材によって異なるため一概には言えないが、容器本体がポリプロピレンから形成されている場合、一の樹脂(容器本体との密着性が良好な樹脂)であるポリプロピレンと、他の樹脂(容器本体との密着性が良好ではなく、前記一の樹脂と非相溶な樹脂)であるポリエチレン、ポリブテン及びポリスチレンから選ばれる一種以上とを混合した樹脂からシーラント層を形成することにより、ポリプロピレン製の容器に対してイージーピール性を付与できる。
なお、シーラント層を多層構成として、シーラント層の容器本体と接合される側のみにイージーピール性を付与してもよい。
これらの中でも、無機蒸着層の蒸着コストの低減の観点から、「1」、「2」、「3」及び「5」が好ましい。また、「1」、「2」、「3」及び「5」の場合、無機蒸着層とシーラント層との間には、剥離層及び保護層の少なくとも何れかを有することが好ましい。
バリア紙は印刷層を有していてもよい。印刷層は、紙基材層の接着剤層とは反対側に有することが好ましい。
印刷層としては、例えば、文字(商品名、製品表示、品質表示等)、図形、写真、記号、模様、パターン等を印刷により形成した層、並びに、一面に印刷した層(いわゆるベタ印刷層)等が挙げられる。
バインダー樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキド系樹脂、石油系樹脂、ケトン樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、繊維素誘導体、ゴム系樹脂等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
バリア紙は補強層を有していてもよい。補強層は、紙基材層の接着剤層とは反対側、及び/又は、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に有することが好ましい。
補強層としては、押し出し成膜またはインフレーション成膜された樹脂フィルム、樹脂コーティング膜、合成紙等が挙げられる。
補強層の厚みは、特に制限はないが、1μm以上300μm以下であることが好ましい。
バリア紙は機能層を有していてもよい。機能層は、紙基材層の接着剤層とは反対側、及び/又は、無機蒸着層の接着剤層とは反対側に有することが好ましい。
遮光性の観点からは、機能層は、酸化チタン、カーボンブラック及びアルミ鱗片等の遮光性の高い材料からなる粒子と、バインダー樹脂とを含むことが好ましい。
酸素吸収性の観点からは、機能層は、鉄紛等の酸素吸収性の高い材料からなる粒子と、バインダー樹脂とを含むことが好ましい。
バリア紙は、温度23℃、相対湿度90%において、JIS K7126法に準拠して測定した酸素透過度が、0.01cc/m2/24hr/atm以上10cc/m2/24hr/atm以下が好ましく、0.01cc/m2/24hr/atm以上5cc/m2/24hr/atm以下がより好ましい。酸素透過度を0.01cc/m2/24hr/atmより小さくすることは困難である。酸素透過度を10cc/m2/24hr/atm以下とすることにより、内容物の劣化を抑制しやすくできる。
バリア紙には、化学的機能、電気的機能、磁気的機能、力学的機能、耐磨耗機能、潤滑機能、光学的機能、熱的機能、生体適合性等の表面機能等の付与を目的として、二次加工を施すことも可能である。
二次加工の例としては、エンボス加工、塗装、接着、印刷、メタライジング(めっき等)、機械加工、表面処理(帯電防止処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、フォトクロミズム処理、物理蒸着、化学蒸着、コーティング、等)等が挙げられる。
本実施形態のバリア紙は、例えば、内容物を直接収容する容器(一次容器)、包装された内容物を収容する容器(二次容器)、又は蓋材として用いることができる。本実施形態のバリア紙を容器又は蓋材として用いる場合、接着剤層を基準として無機蒸着層側を内層側として用いることが好ましい。
本実施形態の容器は、上述した本実施形態のバリア紙を含むものである。
容器としては、例えば、内容物を直接収容する容器(一次容器)、包装された内容物を収容する容器(二次容器)が挙げられる。一次容器及び二次容器は、収容部を有する容器本体と、収容部を封止するように容器本体に接合された蓋体とを有する蓋付容器であってもよい。
一次容器としては、パウチ、ラミチューブ、カップ、トレー等が挙げられる。
これらの容器において、上述した本実施形態のバリア紙は、容器本体として用いたり、容器本体の蓋材として用いたりすることができる。
バリア紙は、接着剤層を基準として無機蒸着層側が容器の内容物側となるように配置することが好ましい。
本実施形態の蓋材は、上述した本実施形態のバリア紙を含むものである。
本実施形態の蓋材は、例えば、収容部を有する容器本体と、収容部を封止するように容器本体に接合された蓋体とを有する蓋付き容器の蓋材として用いることができる。
本実施形態のバリア紙の製造方法は、下記の工程1~2を含むものである。
工程1:離型性を有する支持体上に無機蒸着層を有する無機蒸着層供与体と、紙基材層とを、接着剤層を介して貼り合わせて、バリア紙中間体を作製する工程。但し、工程1において、前記無機蒸着層供与体は、前記離型性を有する支持体を基準として、前記無機蒸着層を有する側の面が前記紙基材層側を向くように配置する。
工程2:工程1で得たバリア紙中間体から前記離型性を有する支持体を剥離して、下記のバリア紙を得る工程。
<バリア紙>
紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である、バリア紙。
工程1は、離型性を有する支持体上に無機蒸着層を有する無機蒸着層供与体と、紙基材層とを、接着剤層を介して貼り合わせて、バリア紙中間体を作製する工程である。但し、工程1において、前記無機蒸着層供与体は、前記離型性を有する支持体を基準として、前記無機蒸着層を有する側の面が前記紙基材層側を向くように配置する。
無機蒸着層供与体は、離型性を有する支持体上に無機蒸着層を有する。
無機蒸着層供与体は、離型性を有する支持体上と、無機蒸着層との間に、剥離層及び保護層から選ばれる1以上の層を有していてもよい。離型性を有する支持体上と無機蒸着層との間に剥離層及び保護層の両方を有する場合、離型性を有する支持体側から剥離層、保護層の順に有することが好ましい。
剥離層及び保護層の実施の形態は上述した通りである。
ヒートシール層及びシーラント層から無機蒸着層を保護するため、ヒートシール層及びシーラント層から選ばれる1以上の層と、無機蒸着層との間には、剥離層及び保護層の少なくとも何れかを有することが好ましい。
ヒートシール層及びシーラント層の実施の形態は上述した通りである。
離型性を有する支持体は、無機蒸着層の形成工程、及び、工程1~2の転写作業に適するものであれば、特に制限なく使用できる。
本明細書において、「離型性を有する支持体」のことを「離型性支持体」と称する場合がある。
これらの中でも、特に、ポリエステル系樹脂および/またはポリアミド系樹脂を含有することが好ましく、PETが特に好ましい。
さらに、少なくとも2室以上の製膜室からなるプラズマ化学気相成長装置を使用して無機蒸着層を連続的に2層以上を積層させれば、大気に開放せず連続的に蒸着することにより、クラックの発生原因となる異物、塵埃等が無機蒸着層に混入することを防止でき、ガスバリア性を向上することができる。
更にまた、無機蒸着層の組成を異なる2種以上の多層にすれば、無機蒸着層が異なる不連続層であることから、酸素ガス、水蒸気等の透過をより効率的に抑制することができる。
紙基材層上に目止め層を形成した場合、工程1では、無機蒸着層供与体の無機蒸着層を有する側の面(面1)と、紙基材層の目止め層を形成した側の面(面2)とを対向させて、前記面1と前記面2とを接着剤層を介して積層する。
工程1において、接着剤層は、例えば、下記1~4のように形成又は供給することができる。下記「2」、「3」及び「4」の場合、紙基材層上に目止め層を形成し、目止め層上に接着剤層を形成することが好ましい。これらの中でも、「2」及び「4」のタイプが好ましい。無機蒸着層上に接着剤層を形成する際には無機蒸着層に欠陥が生じる可能性があるが、「2」及び「4」のタイプは前述した可能性を排除できるためである。また、「2」及び「4」の中でも、紙基材層と接着剤層との密着性を良好にしやすい「2」が好ましい。また、「2」の場合、後述する、「B1.接着剤層塗布液を塗布、乾燥する手段」で接着剤層を形成することが好ましい。
1.無機蒸着層供与体の無機蒸着層上に接着剤層を形成する。
2.紙基材層上に接着剤層を形成する。
3.無機蒸着層供与体の無機蒸着層上、及び紙基材上の両方に接着剤層を形成する。
4.紙基材層と無機蒸着層供与体との間に接着剤層を供給する。
工程2は、工程1で得たバリア紙中間体から前記離型性を有する支持体を剥離して、下記のバリア紙を得る工程である。
(バリア紙)
紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である、バリア紙。
実施例及び比較例のバリア紙について以下の評価、測定を行った。結果を表1に示す。
実施例1及び比較例1のバリア紙を50mm×50mmの大きさにカットしたカットサンプルを作製した。次いで、前記カットサンプルをエポキシ樹脂で包埋した包埋サンプルを作製した。次いで、包埋サンプルを、包埋サンプルの平面に対して垂直方向にダイヤモンドカッターで切断した。次いで、サンプルの断面をSTEMで撮影可能とするために、断面にスパッタリングでオスミウム膜を形成した。次いで、走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、包埋サンプルの露出した断面写真を撮影した。STEMは、日立ハイテクノロジー社製の商品名「S-4800 TYPE I」を用いた。
撮影した断面写真を元に、明細書本文のx1~x4の記載に従い、実施例1のバリア紙の接着剤層の厚み、及び、比較例1のバリア紙のプライマー層の厚みを測定した。実施例1のバリア紙の接着剤層、及び、比較例1のバリア紙のプライマー層は、無機蒸着層に接する有機層であり、無機蒸着層の紙基材層側に位置している点で共通する層である。実施例1のバリア紙の接着剤層の厚み、及び、比較例1のバリア紙のプライマー層の厚みは、明細書本文のx1~x4の記載に従い、75箇所で測定した。そして、75箇所の平均値を、実施例1のバリア紙の接着剤層の厚み、及び、比較例1のバリア紙のプライマー層の厚みとした。また、75箇所の厚みの標準偏差を、実施例1のバリア紙の接着剤層の厚みの標準偏差、及び、比較例1のバリア紙のプライマー層の厚みの標準偏差とした。
なお、上記一連の作業は、温度23℃±5℃、相対湿度40%以上65%以下の雰囲気で実施した。また、測定開始前に、前記雰囲気にサンプルを30分以上晒した。
非接触式かつ共焦点方式の表面形状測定器(キーエンス社の商品名「VK-X150」)を用いて、実施例及び比較例のバリア紙の無機蒸着層の紙基材層とは反対側の面に光の焦点を合わせ、前記面(面X)の表面形状を測定した。前記測定器の測定ステージのガラス板上にバリア紙を置き、バリア紙の両端をテープで固定した状態で測定した。測定領域は縦203.55μm×横271.49μmとした。表面形状を測定する際のカットオフλs及びカットオフλcは何れも「0」とした。
明細書本文の記載に従い、72箇所の測定を実施し、72箇所の測定値を元に、σRa1、Ra1、Rku1を算出した。解析ソフトは、キーエンス社の商品名「マルチファイル解析アプリケーションVK-Xシリーズ」を用いた。測定条件の詳細を以下に示す。
なお、上記一連の作業は、温度23℃±5℃、相対湿度40%以上65%以下の雰囲気で実施した。また、測定開始前に、前記雰囲気にサンプルを30分以上晒した。
・ユーザーモード:エキスパート
・対物レンズ:標準レンズ 50.0倍
・レンズNA:0.800
・測定サイズ:標準
・測定モード:表面形状
・RPD:ON
・測定品質:高精度
・測定ピッチ:0.13μm
・Z測定距離:サンプル毎に異なる値を設定した(サンプル毎に、無機蒸着層の紙基材層とは反対側の面までの焦点距離が異なるため。)。
・ダブルスキャン:OFF
・明るさ1:実施例1では6980、比較例1では6760、比較例2では6410(明るさが異なる理由は、下記の「レーザー照明フィルター」の光量の違い、及び、サンプルの積層構成の相違等のため。)
・明るさ2:空欄
・レーザー照明フィルター:実施例1では光量100%、比較例1及び2では光量30%(光量が異なる理由は、測定器が自動で調整するため。)
・光学ズーム:1.0倍
・平均回数:1回
・フィルタ:OFF
・ファインモード:ON
・ライン本数:空欄
・ライン位置1:空欄
・ライン位置2:空欄
・ライン位置3:空欄
・カメラゲイン:0dB
・シャッタースピード:オート
・ホワイトバランス:マニュアル
・ホワイトバランスR:135
・ホワイトバランスB:149
・受光光量補正モード:γ補正
・γ補正値:0.45
・γオフセット:0%
・白黒反転:OFF
・ヘッド種別:VK-X110
・光量偏心補正:ON
・像面湾曲補正:ON
・XYキャリブレーション:265,391nm/pixel
・Zキャリブレーション:0.100nm/digit
・鮮やかさ:6
・コントラスト:5
・明るさ:53
・AIノイズ除去:ON
・斜面ノイズフィルター:ON
JIS K5600-5-6に準拠して、バリア紙に対してクロスカット試験を実施して、無機蒸着層と接着剤層との界面密着性を評価した。
クロスカット用治具を用いて、バリア紙の無機蒸着層側に、1辺2mmの25個(縦5個×横5個)のマス目を単一刃によって形成した。マス目を形成する際は、単一刃で無機蒸着層を貫通させた。次いで、セロハンテープ(幅15mm×長さ75mm)を、全てのマス目を覆うように貼り付けた。次いで、テンシロンを用いて、貼り付けたテープを端から3mm/分で剥離し、無機蒸着層の剥がれ具合を目視で観察して、下記の評価基準で結果を分類した。
分類1:カットの交差点における塗膜の小さな剥がれがある。但しクロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を上回ることはない。
分類2:塗膜のカットの縁に沿って、及び/又は交差点において剥がれがある。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%以上15%以下の間。
分類3:塗膜がカットの縁に沿って、部分的、又は全面的に大剥がれを生じており、及び/又は目の色々な部分が、部分的に、又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影
響を受けるのは15%を超え、35%を下回る範囲。
分類4:塗膜がカットの縁に沿って、部分的または全面的に大剥がれを生じており、および又は、数か所の目が部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に35%を上回ることがない範囲。
分類5:分類4でも分類できない剥がれ程度のいずれか。
日立ハイテクサイエンス社の「Mocon酸素透過率測定装置、品番:OX-TRAN 2/20」を用いて、温度23℃、相対湿度90%におけるバリア紙の酸素透過度を測定した。表中の「Fail」は測定限界(200cc/m2/day/atm)以上の値だったことを示す。
日立ハイテクサイエンス社の「Mocon酸素透過率測定装置、品番:PERMATRAN-W 3/33」を用いて、温度40℃、相対湿度90%におけるバリア紙の水蒸気透過度を測定した。表中の「Fail」は測定限界(50g/m2/day)以上の値だったことを示す。
以下の材料を準備した。
(1)積層体1
紙基材層上に目止め層を有してなる積層体1として、大王製紙社の商品名「リュウオウコート(片面コート。坪量55g/m2、総厚み:約49μm、紙基材層の厚み:約35μm、目止め層(クレーコート層)の厚み:約14μm)」を準備した。
(2)紙基材層1
紙基材層1として、紙基材の単層からなる晒紙(坪量50g/m2、大王製紙社の商品名「ナゴヤ晒竜王」、厚み約58μm)を準備した。
(3)接着剤1
接着剤1として、DIC社の溶剤型バリア性接着剤「商品名:パスリム、(主剤:VM001、硬化剤:108CP)」を準備した。
(4)プライマー剤1
プライマー剤1として、マイケルマン社の「商品名:MC1548A」を準備した。
離型性支持体(東洋紡社のPETフィルム、厚み12μm、片面コロナ処理品)のコロナ処理面に、剥離剤希釈液(昭和インク社の剥離剤(品番:k-45-3)と、酢酸エチルとの質量比1:1混合品)を、乾燥後の層厚が1.0g/m2(約1μm)になるようにバーコート法によって塗布し、80℃のオーブンで1分間乾燥させて剥離層を形成した。
次いで、剥離層上に、真空蒸着法によって、無機蒸着層として酸化アルミニウム蒸着層を形成し、離型性支持体(厚み12μmのPET)、剥離層(1.0g/m2)、無機蒸着層(厚み40nmのアルミニウム蒸着層)をこの順に有する、無機蒸着層転写体1を得た。
[実施例1]
前記積層体1の目止め層を有する側の面に、前記接着剤1を塗布、乾燥して、厚み2.9μmの接着剤層を形成した。
次いで、接着剤1の塗布面と、無機蒸着層転写体1の無機蒸着層側の面とを対向させて、貼り合わせてた。次いで40℃で3日間エージングを行い、紙基材層、目止め層、接着剤層、無機蒸着層、剥離層、離型性支持体(PET)をこの順に有する実施例1のバリア紙中間体を得た。
次いで、実施例1のバリア紙中間体から離型性支持体を剥離して、紙基材層、目止め層、接着剤層、無機蒸着層、剥離層をこの順に有する実施例1のバリア紙を得た。
紙基材層1の一方の面に、前記プライマー剤1を塗布、乾燥して、厚み6.2μmのプライマー層を形成した。
次いで、プライマー層上に、真空蒸着法によって、無機蒸着層として酸化アルミニウム蒸着層を形成し、紙基材層、プライマー層、無機蒸着層(厚み40nmのアルミニウム蒸着層)をこの順に有する比較例1のバリア紙を得た。
前記積層体1の目止め層を有する側の面に、真空蒸着法によって、無機蒸着層として酸化アルミニウム蒸着層を形成し、紙基材層、目止め層、無機蒸着層(厚み40nmのアルミニウム蒸着層)をこの順に有する比較例2のバリア紙を得た。
比較例1のバリア紙は、接着剤層に相当するプライマー層の厚みの標準偏差が1.20μmであるため、バリア性を良好にできないものであった。また、比較例2のバリア紙は、接着剤層に相当する層を有していないため、バリア性を良好にできないものであった。
10:紙基材層
20:目止め層
30:接着剤層
40:無機蒸着層
50:剥離層
60:ヒートシール層
70:プライマー層
Claims (11)
- 紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である、バリア紙。
- 前記接着剤層の厚みの変動係数が0.17以下である、請求項1に記載のバリア紙。
- 前記接着剤層の厚みが1μm以上20μm以下である、請求項1又は2に記載のバリア紙。
- 前記無機蒸着層の前記紙基材層とは反対側の面の算術平均粗さをRa1と定義した際に、Ra1が0.100μm以下である、請求項1~3の何れかに記載のバリア紙。
- 前記無機蒸着層の前記紙基材層とは反対側の面の粗さ曲線のクルトシスをRku1と定義した際に、Rku1が3.0超である、請求項1~4の何れかに記載のバリア紙。
- 前記紙基材層と前記接着剤層との間に目止め層を有する、請求項1~5の何れかに記載のバリア紙。
- 前記無機蒸着層の接着剤層とは反対側に、剥離層、保護層、ヒートシール層及びシーラント層から選ばれる1以上の層を有する、請求項1~6の何れかに記載のバリア紙。
- 前記紙基材層の接着剤層とは反対側に印刷層を有する、請求項1~7の何れかに記載のバリア紙。
- 請求項1~8の何れかに記載のバリア紙を含む容器。
- 請求項1~8の何れかに記載のバリア紙を含む蓋材。
- 下記の工程1~2を含む、バリア紙の製造方法。
工程1:離型性を有する支持体上に無機蒸着層を有する無機蒸着層供与体と、紙基材層とを、接着剤層を介して貼り合わせて、バリア紙中間体を作製する工程。但し、工程1において、前記無機蒸着層供与体は、前記離型性を有する支持体を基準として、前記無機蒸着層を有する側の面が前記紙基材層側を向くように配置する。
工程2:工程1で得たバリア紙中間体から前記離型性を有する支持体を剥離して、下記のバリア紙を得る工程。
(バリア紙)
紙基材層、接着剤層、無機蒸着層をこの順に有し、前記接着剤層と前記無機蒸着層とが接してなり、前記接着剤層の厚みの標準偏差が0.80μm以下である、バリア紙。
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