JP2731436B2

JP2731436B2 - 金属蒸着紙

Info

Publication number: JP2731436B2
Application number: JP30448889A
Authority: JP
Inventors: 正典大橋; 恒文矢守
Original assignee: OJI SEISHI KK
Current assignee: OJI SEISHI KK
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1989-11-22
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH03167395A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は一般のラベル、ステッカー、包装紙、折り紙
等の分野に利用される美麗な金属光沢を有する金属蒸着
紙に関するものである。

「従来の技術」従来、ラベルの分野においては、アート・コート紙、
アート・コート紙にアルミニウム箔等の金属箔を貼り合
わせた紙等が使用されており、特に金属箔を貼り合わせ
た紙は商品のアピール性に優れるため広く使用されてい
る。

しかし、近年になって金属箔を貼り合わせたラベル用
紙は次第に金属蒸着紙に置き換えられようとしている。
これは例えばアルミニウムを用いた場合、アルミニウム
蒸着紙のアルミニウム使用量はアルミニウム箔を貼り合
わせたラベル用紙の1/100以下であるというように、省
資源、コスト低減等のメリットがあるためである。さら
に印刷適性、カッティング作業性、表面光沢が良いなど
の利点もある。また包装用紙の分野においてもアピール
性やファッション性を加味するために金属蒸着紙の使用
が一層広がってきている。

金属蒸着紙は、基紙上に合成樹脂を主成分とする樹脂
層、金属蒸着層を順次設けたものが一般的な構成であ
る。基紙としては原紙、原紙に顔料及び接着剤を主成分
とする塗被層を設けた塗被紙等を用い、また樹脂層に使
用する合成樹脂としては溶剤系、水性系、ノンソルベン
ト系に大別され、一般的には溶剤系のものが使用されて
いる。

このような金属蒸着紙においても、金属特有の光沢を
維持したままの蒸着紙は得られ難く、支持体としてフィ
ルムを用いた金属蒸着シートが好んで使用されているの
が現状である。

「発明が解決しようとする課題」本発明は、極めて優れた金属光沢を有する金属蒸着紙
を効率よく提供することものである。

「課題を解決するための手段」本発明は、基紙上に樹脂層、金属蒸着層を積層してな
る金属蒸着紙において、基紙が顔料及び接着剤を主成分
とする塗被層を有し、該塗被層面の平滑度がスムースタ
ー平滑度計値で35mmHg以下、且つ透気度が高圧式ガーレ
ー透気度計値で400秒/10cc以上である塗被紙よりなり、
更に樹脂層が電子線照射により硬化された樹脂層である
ことを特徴とする金属蒸着紙である。

「作用」本発明は、上記の如き構成の金属蒸着紙である。

基紙として原紙を用いた場合、合成樹脂を塗布して金
属蒸着層を設けても、原紙表面の凹凸が顕著に現れてし
まうため、金属光沢の劣った金属蒸着紙しか得られな
い。平滑性を向上させるため、原紙の樹脂層と接する側
に顔料と接着剤を主成分とする塗被層を設けた塗被紙の
場合でも、塗被層表面の平滑度がスムースター平滑度計
値で35mmHgを越えるようなものを用いると、金属蒸着紙
を設けても満足すべき金属光沢を得ることができない。

また、表面がスムースター平滑度計値で35mmHg以下の
ような片面に塗被層を設けた塗被紙でも、高圧式ガーレ
ー透気度計による透気度が400秒/10ccに満たないと充分
な金属光沢が得られない。これは、恐らく樹脂層を形成
する際に、該樹脂が塗被紙内部に必要以上の浸透を生
じ、表面の平滑性が低下してしまうためと思われる。

更に、樹脂層として電子線硬化型樹脂の電子線照射に
より硬化した層を用いると、他の樹脂層にはない極めて
平滑な面になり、然も基紙と金属蒸着層の密着性に優れ
る特徴がある。

本発明はこのようにある特定の基紙と電子線硬化樹脂
層を組み合わせて用いることにより、極めて優れた金属
光沢を有する金属蒸着紙が得られるものである。

本発明で用いる基紙の原紙としては、一般の上質紙、
各種機械パルプ（BCTMP,CTMP,SGP,RGP等）やDIP等を含
む中質紙或いは中性抄紙された原紙等が用いられる。

塗被層を構成する顔料としては、例えばクレー、カオ
リン、水酸化アルミニウム、沈降性炭酸カルシウム、重
質炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜
鉛、サンホワイト、硫酸カルシウム、タルク、プラスチ
ックピグメント等の如き通常の塗被紙用顔料の一種以上
が適宜選択して使用される。

接着剤としては、例えばスチレン−ブタジエン共重合
体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共
役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステル及
び／又はメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等
のアクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル
共重合体等のビニル系重合体ラテックス、或いはこれら
の各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含
有単量体で変性した変性ラテックス等のラテックス類の
うち一種以上が適宜選択して使用される。

なかでもこれらの接着剤のうち、スチレン−ブタジエ
ン系共重合体ラテックス及び／又は変性スチレン−ブタ
ジエン系共重合体ラテックスを用いると表面が極めて平
滑な基紙が得られるため好ましい。

塗被層を形成する接着剤としてラテックス類を用いる
と平滑な塗被層、さらには金属蒸着層を形成できるの
は、恐らくラテックスが、カオリン等の顔料形状からく
る塗被層の平面的配向性に寄与するばかりか、空隙にフ
ィルム状の膜を形成して穴埋め効果を発揮し塗被層の撥
水性を高め、さらにこの膜の可撓性によって塗被層に柔
軟性とバリヤー性を与え、結果的に金属蒸着層を形成し
た際の金属光沢の改良やクラックの発生を防止する効果
があるためと推測される。

塗被層に用いる接着剤の使用量は、顔料100重量部に
対し、10〜30重量部の範囲、好ましくは14〜30重量部程
度の範囲で用いるのが好ましい。接着剤の使用量が10重
量部に満たないと平滑性に優れた塗被層が得られ難く、
バリヤー性に欠ける。また30重量部を越えての使用はブ
ロッキング性の低下を伴うことなるため好ましくない。

なお、接着剤として更に通常の塗被紙に用いられる陽
性澱粉、酸化澱粉等の澱粉類；カルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導
体；ポリビニルアルコール、オレフィン−無水マレイン
酸樹脂、メラミン樹脂等の合成樹脂系接着剤；ゼラチ
ン、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類等を併
用することも可能であるが、本発明の所望の効果を損な
わない程度に留める必要がある。また、必要に応じて消
泡剤、着色剤、流動変性剤等の各種助剤を適宜使用して
もよい。

かくして調製された塗被層用の塗料は一般の塗被紙製
造に用いられているブレードコーター、エアーナイフコ
ーター、ロールコーター、ブラシコーター、カーテンコ
ーター、チャンプレックスコーター、バーコーター、グ
ラビアコーター、サイズプレスコーター等の塗被装置を
設けたオンマシン、或いはオフマシンコーターによって
原紙上に一層或いは多層に分けて塗被される。

塗被量は10〜30g/m²程度の範囲で調節するのが望まし
く、好ましくは15〜25g/m²の範囲で調節される。因み
に、10g/m²未満の塗被量では、塗料層表面の平滑性不充
分となり満足すべき金属蒸着面の光沢を得ることができ
ず、30g/m²を超えるような多量の塗被は、製品の厚みが
大きくなり過ぎるため、原紙の米坪を下げたり、塗料組
成の大幅な調整が必要となるため好ましくない。

かくして上記の如く特定の塗被層を設けた基紙は、塗
被層を乾燥した後に更に平滑化処理を施すのが好まし
く、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダー（特
開昭49−132305号、公表特許公報63−500188号）、ソフ
トカレンダー（紙パルプ技術タイムス、62年８月号,31
〜36頁;PPI,1987年11月号,45〜47頁;WFP,1985年,22,873
〜877頁）等の金属ロールやドラムと弾性ロールより成
る各種カレンダーがオンマシンやオフマシンで適宜使用
される。なお、金属ロール表面は硬質クロムメッキ等で
鏡面処理してもよく、その表面温度は100〜500℃の高温
に保つのがより好ましい。また、弾性ロールはポリウレ
タン、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂ロールやコット
ン、アスベスト、ナイロン、アラミッド繊維等を成型し
てロール化したもの等が適宜使用されるが、アラミッド
ロールのように耐熱性の高い材質が特に好ましく用いら
れる。

高温カレンダーで処理する際の各種処理条件は使用す
る原紙条件、塗被層の性質、コート量、紙水分、仕上げ
速度等に応じて適宜調節されるが、カレンダーロールの
表面温度は高い方が塗被層の可塑化がより促進されるの
で好ましく、一般には150〜300℃程度の範囲で調節され
る。また、カレンダーロールの加工条件は線圧で100〜5
00kg/cm程度に維持するのが好ましく、一般には150〜35
0kg/cm程度の範囲で調節され、加圧ニップの数はソフト
カレンダーの場合には通常１ドラムあたり２〜６ニップ
であるが、スーパーカレンダーの場合には３〜11ニップ
程度が一般的である。ニップに入る前の基紙の水分は約
３〜10％程度が好ましく、カレンダーの仕上げ速度は紙
の米坪、紙品種等によって大きく異なるが100〜1300m/m
inの範囲が好ましい。

こうして得られる塗被紙で、平滑度がスムースター平
滑度計で35mmHg以下であり透気度が高圧式ガーレーで40
0秒/10cc以上であるものが基紙として使用される。

なお、基紙の平滑性を更に向上させるために、蒸着層
と基紙の接着強度を高める等の目的のため基紙の塗被層
表面に合成樹脂を主成分とするアンダーコート層を設け
ることもできる。

このアンダーコート層に使用される合成樹脂として
は、電子線硬化型樹脂の他に、例えばアルキッド系樹
脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、セルロース系樹
脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げら
れ、溶剤系あるいは水性系媒体に溶解または分散して塗
布して設けられる。また紫外線硬化型樹脂も使用するこ
とが出来る。

勿論、基紙の裏面に通常の顔料及び接着剤を主成分と
する塗被層や感熱記録層、感圧記録層等の記録層等を設
けることも可能である。

かくして形成された基紙上に電子線硬化型樹脂層が順
次形成される。

金属蒸着紙を形成させる方法には、直接蒸着法と
転写法が挙げられる。直接蒸着法とは、基紙上に電子
線硬化型樹脂を塗布し電子線を照射して硬化させた後、
この電子線硬化樹脂層上に金属を真空蒸着する方法であ
る。また転写法とは、離型コーティング処理したポリ
エステルフィルム等のプラスチックフィルム支持体上に
金属蒸着加工を施し、蒸着層上及び／又は基紙上に電子
線硬化型樹脂を塗布し、金属蒸着フィルムの蒸着層面を
基紙と貼り合せ、電子線を照射し、樹脂を硬化させた
後、支持体であるプラスチックフィルムをはぎとり、金
属蒸着紙を得る方法である。一般に転写法による金属蒸
着層の表面は平滑性、光沢に優れ、またカールの少ない
ものが得られる。

金属蒸着層の蒸着金属はアルミニウム、金、銀、亜鉛
等の金属が例示されるが、コストと外観の点からアルミ
ニウムが好ましい。蒸着をする場合の蒸着層の厚さは外
観とコストの面から100〜1000Å程度が好ましい。

本発明で用いる電子線硬化型樹脂は、電子線で硬化す
る樹脂であれば特に限定されるものではないが、たとえ
ば以下に挙げるプレポリマーやモノマーにより構成され
るものである。

（１）．プレポリマーとしては、（ａ）脂肪族、脂環族、芳香脂肪族２〜６価の多価アル
コール及びポリアルキレングリコールのポリ（メタ）ア
クリレート；（ｂ）脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、芳香族２〜６価の
多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させた形
の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート；（ｃ）ポリ（メタ）アクリロイルオキシアルキルリン酸
エステル；（ｄ）ポリエステルポリ（メタ）アクリレート；（ｅ）エポキシポリ（メタ）アクリレート；（ｆ）ポリウレタンポリ（メタ）アクリレート；（ｇ）ポリアミドポリ（メタ）アクリレート；（ｈ）ポリシロキサンポリ（メタ）アクリレート；（ｉ）側鎖および／または末端に（メタ）アクリロイル
オキシ基を有するビニル系またはジエン系低重合体；（ｊ）前記（ａ）〜（ｉ）記載のオリゴエステル（メ
タ）アクリレート変性物等。

（２）．モノマーとしては、（ａ）エチレン性不飽和モノまたはポリカルボン酸等で
代表されるカルボキシル基含有単量体およびそれらのア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等のカルボン
酸塩基含有単量体；（ｂ）エチレン性不飽和（メタ）アクリルアミドまたは
アルキル置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロ
リドンのようなビニルラクタム類で代表されるアミド基
含有単量体；（ｃ）脂肪族または芳香族ビニルスルホン酸類で代表さ
れるスルホン酸基含有単量体およびそれらのアルカリ金
属塩、アンモニウム塩、アミン塩等のスルホン酸塩基含
有単量体；（ｄ）エチレン性不飽和エーテル等で代表される水酸基
含有単量体；（ｅ）ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート−２
−ビニルピリジン等のアミノ基含有単量体；（ｆ）４級アンモニウム塩基含有単量体；（ｇ）エチレン性不飽和カルボン酸のアルキルエステ
ル；（ｈ）（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基含有単
量体；（ｉ）スチレン；（ｊ）酢酸ビニル、酢酸（メタ）アリル等のエチレン性
不飽和アルコールのエステル；（ｋ）活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体のモノ（メタ）アクリレート類；（ｌ）多塩基酸と不飽和アルコールとのジエステルで代
表されるエステル基含有２官能単量体；（ｍ）活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体と（メタ）アクリル酸とのジエステルよりな
る２官能単量体；（ｎ）N,N−メチレンビスアクリルアミド等のビスアク
リルアミド；（ｏ）ジビニルベンゼン、ジビニルエチレングリコー
ル、ジビニルスルホン、ジビニルエーテル、ジビニルケ
トン等の２官能単量体；（ｐ）ポリカルボン酸と不飽和アルコールとのポリエス
テルで代表されるエステル基含有多官能単量体；（ｑ）活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体と（メタ）アクリル酸とのポリエステルより
なる多官能単量体；（ｒ）トリビニルベンゼンのような多官能不飽和単量
体。

等が挙げられる。

電子線硬化型樹脂を基紙上あるいは、蒸着転写フィル
ムの蒸着層上に塗布する場合の塗布手段は、バーコータ
ー、ロールコーター、エアナイフコーター、グラビアコ
ーター等の通常の塗工法によって行われる。また塗布量
は乾燥重量で0.1〜20g/m²が好ましく、より好ましくは
１〜10g/m²である。この際塗布量が0.1g/m²未満では表
面の平滑性が不充分となり充分な金属光沢が得られなく
なり、20g/m²より多いと経済的に不利なばかりでなく、
使用する樹脂によっては、ラベルが硬くなりすぎ、カッ
ティング作業性が劣るといった難点が生じる。

照射する電子線の線量は0.1〜20Mrad、好ましくは0.5
〜10Mrad程度の範囲が望ましい。0.1Mrad未満では樹脂
成分を充分に硬化させることができず、20Mradを越える
と基紙の強度が低下する恐れがある。

電子線の照射方法としては、例えばスキャニング方
式、カーテンビーム方式、ブロードビーム方式等が採用
でき、照射の際の加速電圧は100〜300KVが適当である。

形成された金属蒸着層上に金属の酸化防止や耐擦傷
性、耐摩耗性を付与するため、あるいは印刷等の後加工
適性を高めるために必要に応じて金属蒸着層上にトップ
コート層を設けても良い。トップコート層としてはアン
ダーコート層に用いたものと同様の合成樹脂や電子線硬
化型樹脂等を用いることができる。

「実施例」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、勿論その範囲に限定されるものではない。また例中
の「部」および「％」はそれぞれ「重量部」および「重
量％」を示す。

実施例１ NBKP50部、LBKP50部のパルプ配合に、ロジンサイズ1.
5部、タルク５部、硫酸バンド３部を添加して調製した
紙料を、長網式抄紙機で抄紙した後、多筒式シリンダー
ドライヤーを用いて乾燥し、米坪60g/m²の原紙を得た。

一方、カオリン（商品名:UW−90,EMC社製）100部、ヘ
キサメタ燐酸ソーダ0.2部を水中に分散させ、固形分濃
度70％の顔料スラリーを調製し、更にこの顔料スラリー
に酸化澱粉（商品名：エースA,王子コンスターチ社製）
３部、変成スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス
（商品名:JSR0696,日本合成ゴム社製）25部（固形分）
を加え、更に水を加えて固形分濃度60％の塗液を調製し
た。

この塗液を上記原紙の片面にオフのベントブレードコ
ーターを用いて乾燥後の塗被量が25g/m²となるように塗
被乾燥し、次いで150℃の表面温度を有する金属ロール
とポリアミド樹脂の弾性ロールからなる４ニップのソフ
トコンパクトカレンダーで線圧250kg/cmの条件で表面仕
上げ、基紙を得た。

その基紙に電子線硬化型樹脂（モービルケミカル社
製、77X−187A）を4g/m²塗布し、蒸着フィルム（厚さ25
μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムにシリコー
ン系剥離剤を塗布し、その上にアルミニウムを真空蒸着
装置で500Åの厚さに蒸着して得たもの）の蒸着面と貼
り合わせた後、蒸着フィルム側より、電子線照射装置
（エレクトロカーテンCB150;ESI社製）を用いて3Mradの
電子線を照射した。照射後ポリエチレンテレフタレート
フィルムを剥離し、蒸着層が基紙側に転写された金属蒸
着紙を得た。

実施例２実施例１の原紙の片面に、顔料としてカオリン80部と
重質炭酸カルシウム20部、接着剤として顔料100部に対
して酸化澱粉３部（固形分）とスチレン−ブタジエンラ
テックス16部（固形分）からなる塗被液を乾燥重量が13
g/m²となるように塗被、乾燥してキャスト塗被紙用原紙
を得た。

一方、顔料としてカオリン90部と軽質炭酸カルシウム
10部、接着剤として顔料100部に対してカゼイン10部
（固形分）とアクリル酸／ブタジエン／メチルメタクリ
レート（比率:2/33/65）共重合体ラテックス12部（固形
分）からなるキャスト塗被液を調製した。

該塗被液を上記キャスト塗被紙用原紙の顔料塗被面に
乾燥重量として10g/m²となるように塗被した後、クロム
メッキしたキャストドラム（表面温度90℃）に圧接し、
乾燥後剥離してキャスト塗被紙である基紙を得た。

この基紙を使用した以外は実施例１と同様にしてアル
ミニウム蒸着層を基紙に転写された金属蒸着紙を得た。

比較例１基紙として市販されている塗被紙を使用した以外は実
施例１と同様にしてアルミニウム蒸着層を基紙に転写さ
れた金属蒸着紙を得た。

実施例３実施例１と同様の基紙上に電子線硬化型樹脂（モービ
ルケミカル社製、77X−187A）を4g/m²塗布し、3Mradの
電子線を照射した。この硬化樹脂層上に、真空蒸着装置
を用いてアルミニウムを500Åの厚さに蒸着し、金属蒸
着紙を得た。

実施例４実施例１と同様の基紙上に電子線硬化型樹脂（大日本
インキ株社製、EB−Ａ−40）を4g/m²塗布し、3Mradの電
子線を照射した。この硬化樹脂層上に、真空蒸着装置を
用いてアルミニウムを500Åの厚さに蒸着し、金属蒸着
紙を得た。

実施例５実施例２のキャスト塗被紙を基紙として用いた以外は
実施例３と同様にして、厚さ500Åのアルミニウム蒸着
層を設けた金属蒸着紙を得た。

比較例２基紙として市販されている塗被紙を使用した以外は実
施例３と同様にして、厚さ500Åのアルミニウム蒸着層
を設けた金属蒸着紙を得た。

比較例３基紙として比較例２とは別の市販されている塗被紙を
使用した以外は実施例３と同様にして、厚さ500Åのア
ルミニウム蒸着層を設けた金属蒸着紙を得た。

比較例４基紙として市販されている強光沢紙を使用した以外は
実施例３と同様にして、厚さ500Åのアルミニウム蒸着
層を設けた金属蒸着紙を得た。

比較例５実施例１と同様の基紙上にアクリル系エマルジョンを
乾燥重量で4g/m²となるように塗布して樹脂層を設けた
のち、この樹脂層上に真空蒸着装置を用いてアルミニウ
ムを500Åの厚さに蒸着し、金属蒸着紙を得た。

以上のようにして得られた10種類の金属蒸着紙の基紙
についての平滑度（スムースター平滑度計による値，単
位:mmHg）と透気度（高圧式ガーレー透気度計による
値，単位：秒/10cc）の測定値と金属蒸着層形成後の金
属光沢の評価を第１表に示した。

「効果」第１表より明らかなように、基紙がスムースター平滑
度計で35mmHg以下の平滑度であり、高圧式ガーレー透気
度計で400秒/10cc以上の透気度を有する塗被紙を用い、
電子線照射による硬化した樹脂層を介して金属蒸着層を
設けた本発明の金属蒸着紙は、極めて優れた金属光沢を
有するものであった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基紙上に樹脂層、金属蒸着層を積層してな
る金属蒸着紙において、基紙が顔料及び接着剤を主成分
とする塗被層を有し、該塗被層面の平滑度がスムースタ
ー平滑度計値で35mmHg以下、且つ透気度が高圧式ガーレ
ー透気度計値で400秒/10cc以上である塗被紙よりなり、
更に樹脂層が電子線照射により硬化された樹脂層である
ことを特徴とする金属蒸着紙。