JP7342933B2 - ガスバリア積層体及び包装袋 - Google Patents

Description

本発明は、ガスバリア積層体及び包装袋に関する。

食品、飲料、医薬品及び化学品等の多くの分野では、それぞれの内容物に応じた包装材が使用されている。包装材は、内容物の変質の原因となる水蒸気等の透過防止性（ガスバリア性）が求められる。

近年、海洋プラスチックごみ問題等に端を発する環境意識の高まりから、脱プラスチックの機運が高まっている。プラスチック材料の使用量削減の観点から、種々の分野において、プラスチック材料の代わりに、紙を使用することが検討されている。例えば下記特許文献１では、紙にバリア層を積層するガスバリア積層体が開示されている。

特開２０２０－６９７８３号公報

紙は、折り目保持性（デッドホールド性とも称される）を有することから、加工がしやすいという特徴を有する。しかしながら、本発明者らの検討によれば、より鋭角な折り目がある包装袋（ピロー包装、三方シール包装及びガゼット包装）とする場合、バリア層にクラックが生じてガスバリア性が低下する点において、未だ改善の余地があることが判明した。

また、資源有効利用促進法の観点から、ガスバリア積層体においてもプラスチック材料の使用量を削減することが求められている。

そこで、本発明は、紙を使用したガスバリア積層体であって、初期の水蒸気バリア性だけでなく、折り曲げられた後であっても十分な水蒸気バリア性を有するガスバリア積層体、及びこれを含む包装袋を提供することを目的とする。

本発明は、クレーコート層を有する紙基材と、第１樹脂層と、蒸着層と、第２樹脂層と、をこの順で備えるガスバリア積層体であって、上記クレーコート層の厚さが１．５μｍ以上１５μｍ以下であり、上記ガスバリア積層体の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率が０．８５％以下である、ガスバリア積層体を提供する。

上記ガスバリア積層体において、上記第２樹脂層は、極性基を有するポリオレフィンを含んでいてもよい。

上記ガスバリア積層体において、上記第２樹脂層の厚さが、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。

上記ガスバリア積層体において、上記蒸着層の厚さが、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であってもよい。

本発明はまた、上記本発明に係るガスバリア積層体を含む包装袋を提供する。

上記包装袋は、折り曲げ部を有していてもよい。

本発明によれば、紙を使用したガスバリア積層体であって、初期の水蒸気バリア性だけでなく、折り曲げられた後であっても十分な水蒸気バリア性を有するガスバリア積層体、及びこれを含む包装袋を提供することができる。上記ガスバリア積層体は、紙を使用しているため、紙の特徴である折り目保持性を有すると共に、プラスチック材料の使用量削減に寄与する。

本発明の一実施形態に係るガスバリア積層体を示す模式断面図である。 本発明の一実施形態に係る包装袋を示す斜視図である。

以下、場合により図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜ガスバリア積層体＞
図１は、一実施形態に係るガスバリア積層体を示す模式断面図である。一実施形態に係るガスバリア積層体１０は、紙基材１と、第１樹脂層２と、蒸着層３と、第２樹脂層４とをこの順に備える。紙基材１は、紙層５とクレーコート層６とを備える。第１樹脂層２は、紙基材１のクレーコート層６側の面上に設けられる。

ガスバリア積層体１０は、クレーコート層６の厚さが１．５μｍ以上１５μｍ以下であり、且つ、ガスバリア積層体１０の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率（以下、単に「寸法変化率」と言う場合がある）が０．８５％以下である、という条件を満たす。これにより、ガスバリア積層体１０は、初期の水蒸気バリア性だけでなく、折り曲げられた後であっても十分な水蒸気バリア性を有することができる。

上記効果が奏される理由について、本発明者らは以下のように推察する。蒸着層３には搬送傷やロール状に巻かれた時の裏面移りによる傷等に起因したクラック又は欠陥が、第２樹脂層４には樹脂の体積収縮等に起因したクラック又は欠陥が、それぞれ少なからず存在すると考えられる。そして、ガスバリア積層体１０の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率が０．８５％を超えると、これらのクラック又は欠陥が大きくなり、水蒸気バリア性が低下することとなる。特に第２樹脂層４のクラック又は欠陥は、折り曲げ時に大きくなりやすく、水蒸気バリア性が低下しやすい。これに対し、上記寸法変化率が０．８５％以下であることで、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、クラック又は欠陥が大きくなることを抑制でき、良好な水蒸気バリア性を得ることができる。また、クレーコート層６の厚さを上記範囲内とすることで、紙基材１の平滑性を高めることができ、それによって蒸着層３の平滑性を高めることができる。蒸着層３に凹凸があると、折り曲げ時にその凹凸を基点としてクラック又は欠陥が大きくなりやすいが、クレーコート層６の厚さを上記範囲内とすることでその問題が改善することができ、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、良好な水蒸気バリア性を得ることができる。

なお、ガスバリア積層体１０の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率は、以下の方法で測定された値である。まず、ガスバリア積層を所定のサイズに切り出して測定用のサンプルとする。このサンプルを４０℃２０％ＲＨの恒温恒湿槽に３日間放置した後、恒温恒湿槽内でサンプルのＣＤ方向の長さを測長する。続いて、同サンプルを４０℃９０％ＲＨの恒温恒湿槽に３日間放置した後、恒温恒湿槽内でサンプルのＣＤ方向の長さを測長する。サンプルの４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率（％）を、以下の式により算出する。
（４０℃９０％ＲＨ下での長さ－４０℃２０％ＲＨ下での長さ）／４０℃２０％ＲＨ下での長さ×１００

ガスバリア積層体１０の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率は０．８５％以下であることが必要であるが、初期及び折り曲げ後の水蒸気バリア性をより良好にする観点から、０．８％以下であってもよく、０．７％以下であってもよく、０．６５％以下であってもよい。また、ガスバリア積層体１０の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率の下限値は特に限定されないが、０％以上であってよく、０．１％以上であってよい。ガスバリア積層体１０の寸法変化率は、例えば、紙基材の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率、ガスバリア積層体１０の密度、紙基材の密度、クレーコート層の厚さ、クレーコート層中の填料の含有量、紙基材の坪量、紙の繊維長及び繊維径、並びに、第１及び第２樹脂層中の極性基の量などを変化させることによって調整することができる。

ガスバリア積層体１０の密度は、初期及び折り曲げ後の水蒸気バリア性をより良好にする観点から、０．９ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下であってよい。ガスバリア積層体１０の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ^３以上であってもよく、１．０ｇ／ｃｍ^３以上であってもよく、１．１ｇ／ｃｍ^３以上であってもよい。また、ガスバリア積層体１０の密度は、１．４ｇ／ｃｍ^３以下であってもよく、１．３ｇ／ｃｍ^３以下であってもよく、１．２ｇ／ｃｍ^３以下であってもよい。ガスバリア積層体１０の密度は、ＪＩＳ Ｐ８１１８に準拠して測定された値である。

ガスバリア積層体１０の厚さは、２０～１００μｍであってよく、３０～８０μｍであってよく、４０～６０μｍであってよい。ガスバリア積層体１０の厚さが上記範囲内であると、ガスバリア積層体１０は、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、より良好な水蒸気バリア性を得ることができる。

［紙基材］
紙基材１としては、厚さ１．５～１５μｍのクレーコート層６を有するものが用いられる。紙基材１は、紙層５とクレーコート層６とを備えていてよい。紙層５は、植物由来のパルプを主成分としている紙であってよい。紙基材１又は紙層５の具体例としては、上質紙、特殊上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、模造紙、クラフト紙、及びグラシン紙等が挙げられる。紙基材１の坪量は、２０～５００ｇ／ｍ^２、又は、３０～１００ｇ／ｍ^２であってよい。

クレーコート層６は、紙基材１の少なくとも第１樹脂層２と接する側の表面に設けられる。クレーコート層６は、紙基材１の両方の表面に設けられていてもよい。クレーコート層６を設けることで、紙層５に第１樹脂層２が染み込むことを防ぐことができるほか、紙の凹凸を埋める目止めの役割を果たすこともでき、第１樹脂層２を欠陥なく均一に製膜することができる。クレーコート層６には、少なくとも填料としてクレーが含まれている。クレーコート層６には、例えば、バインダー樹脂として、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、などの各種共重合体、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、パラフィン（ＷＡＸ）等が含まれていてよい。クレーコート層６には、クレー以外の填料としてカオリン、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等が更に含まれていてもよい。

クレーコート層６の厚さは、１．５μｍ以上１５μｍ以下である。クレーコート層６の厚さは、１．８μｍ以上であってもよく、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、６μｍ以上であってもよい。クレーコート層６の厚さは、１２μｍ以下であってもよく１０μｍ以下であってもよい。クレーコート層６の厚さが上記範囲内であることで、ガスバリア積層体１０は、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、良好な水蒸気バリア性を得ることができる。

紙基材１の厚さ（紙層５及びクレーコート層６の合計の厚さ）は、２０～１００μｍであってよく、３０～８０μｍであってよく、４０～６０μｍであってよい。紙基材１の厚さが上記範囲内であり、且つ、クレーコート層６の厚さが上記範囲内であることで、ガスバリア積層体１０は、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、より良好な水蒸気バリア性を得ることができる。

紙基材１の厚さ（紙層５及びクレーコート層６の合計の厚さ）に占めるクレーコート層６の厚さの割合は、３～２５％であってよく、５～２０％であってよい。この割合が上記範囲内であると、ガスバリア積層体１０は、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、より良好な水蒸気バリア性を得ることができる。

紙基材１の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率は、０．８５％以下であってよく、０．８％以下であってよく、０．７％以下であってよく、０．６％以下であってよい。ガスバリア積層体１０の寸法変化率は紙基材１の寸法変化率の影響を大きく受ける。そのため、紙基材１の寸法変化率を０．８５％以下とすることで、ガスバリア積層体１０の寸法変化率を０．８５％以下に調整しやすい。また、紙基材１の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率の下限値は特に限定されないが、０％以上であってよく、０．１％以上であってよい。紙基材１の寸法変化率は、ガスバリア積層体の寸法変化率と同様の方法で測定することができる。

紙基材１の密度は、０．９ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下であってよい。ガスバリア積層体１０の密度は紙基材１の密度の影響を大きく受ける。そのため、紙基材１の密度を０．９ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下とすることで、ガスバリア積層体１０の密度を０．９ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下に調整しやすい。また、紙基材１の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ^３以上であってもよく、１．０ｇ／ｃｍ^３以上であってもよく、１．１ｇ／ｃｍ^３以上であってもよい。また、紙基材１の密度は、１．４ｇ／ｃｍ^３以下であってもよく、１．３ｇ／ｃｍ^３以下であってもよく、１．２ｇ／ｃｍ^３以下であってもよい。紙基材１の密度を０．９ｇ／ｃｍ^３以上とすることで、紙基材１の平滑性を高めることができ、それによって蒸着層３の平滑性を高めることができる。その結果、ガスバリア積層体１０は、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、より良好な水蒸気バリア性を得ることができる。また、紙基材１の密度を１．５ｇ／ｃｍ^３以下とすることで、紙基材１の繊維間に適度な空隙を形成することができ、折り曲げ時に紙基材１に加わる応力を緩和することができる。その結果、折り曲げ時に蒸着層３のクラック又は欠陥が大きくなることを抑制することができ、ガスバリア積層体１０は、初期だけでなく折り曲げられた後であっても、より良好な水蒸気バリア性を得ることができる。紙基材１の密度は、ガスバリア積層体の密度と同様の方法で測定することができる。

紙の重量は、ガスバリア積層体全体を基準として、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましい。紙の重量がガスバリア積層体全体を基準として、５０質量％以上であれば、プラスチック材料の使用量を十分に削減することができ、ガスバリア積層体全体として紙製であるということができるとともに、リサイクル性に優れる。

［第１樹脂層］
第１樹脂層２は、紙基材１のクレーコート層６側の表面上に設けられ、紙基材１と後述する蒸着層３との間の密着性向上や、ガスバリア積層体のガスバリア性の向上のために設けられるものである。第１樹脂層は、アンカーコート層とも呼ばれる。第１樹脂層２は、極性基を有するポリオレフィンを含んでいてよい。極性基を有するポリオレフィンを含むことで、第１樹脂層２は柔軟性に優れ、屈曲後（折り曲げ後）に後述する蒸着層の割れを抑制することができるとともに、第１樹脂層と蒸着層との密着性を向上させることができる。さらに、極性基を有するポリオレフィンを含むことで、ポリオレフィンの結晶性による緻密な膜の形成が可能であり、水蒸気バリア性が発現する。ポリオレフィンの結晶性により水蒸気バリア性が発現し、極性基を有することで蒸着層との密着が発現する。

極性基を有するポリオレフィンは、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、カルボン酸無水物基及びカルボン酸エステルより選ばれる少なくとも１種を有していてもよい。

極性基を有するポリオレフィンとして、エチレンやプロピレンに、不飽和カルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等カルボキシル基を有する不飽和化合物）や、不飽和カルボン酸エステルを共重合したもの、及びカルボン酸を塩基性化合物で中和した塩などを用いてもよく、その他、酢酸ビニル、エポキシ系化合物、塩素系化合物、ウレタン系化合物、ポリアミド系化合物等と共重合したものなどを用いてもよい。

極性基を有するポリオレフィンとして、具体的には、アクリル酸エステルと無水マレイン酸との共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－グリシジルメタクリレート共重合体等が挙げられる。

第１樹脂層２には、上記極性基を有するポリオレフィンのほかに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、上記極性基を有するポリオレフィン以外のポリオレフィン、シランカップリング剤、有機チタネート、ポリアクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、メラミン、フェノール等が挙げられる。

第１樹脂層２における上記極性基を有するポリオレフィンの含有量は、例えば、５０質量％以上であってよく、７０質量％以上であってよく、９０質量％以上であってよく、１００質量％であってよい。

第１樹脂層２の厚さは、例えば、０．５μｍ以上であってよく、１μｍ以上であってよく、２μｍ以上であってよく、２０μｍ以下であってよく、１０μｍ以下であってよく、５μｍ以下であってよい。第１樹脂層２の厚さが０．５μｍ以上であれば、上述した紙基材の凹凸を効率的に埋めることができ、後述する蒸着層を均一に積層させることができる。また、第１樹脂層２の厚さが２０μｍ以下であれば、コストを抑えつつ蒸着層を均一に積層させることができる。

第１樹脂層２の塗液に含まれる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、ｎ－ペンチルアルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、特性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また環境の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。

第１樹脂層２を設ける方法としては、紙基材上に上述した極性基を有するポリオレフィン及び溶媒等を含む塗液を塗布し、乾燥させることで得ることができる。塗液中における極性基を有するポリオレフィンは、ブロッキングを防止する観点から、接触面積が小さくなるよう、粒径は大きい方がよい。特に限定されるものではないが、粒径は具体的には１ｎｍ以上であってよく、０．１μｍ以上であってよく、１μｍ以下、０．７μｍ以下、０．５μｍ以下であってよい。

［蒸着層］
蒸着層３は、金属又は無機化合物を蒸着した層である。蒸着層としては、アルミニウムを蒸着して得られたものであってもよく、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）等を含むものであってもよい。

蒸着層３の厚さは、使用用途によって適宜設定すればよいが、好ましくは１０～３００ｎｍであり、より好ましくは３０～１００ｎｍである。蒸着層３の厚さを１０ｎｍ以上とすることで蒸着層３の連続性を十分なものとしやすく、３００ｎｍ以下とすることでカールやクラックの発生を十分に抑制でき、十分なガスバリア性能及び可撓性を達成しやすい。また、蒸着層の厚さを３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることで、蒸着層がより割れにくくなり、折り曲げ後であっても十分な水蒸気バリア性を得ることができる。

蒸着層３は、真空成膜手段によって成膜することが、水蒸気及び酸素ガスバリア性能や膜均一性の観点から好ましい。成膜手段には、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）などの公知の方法があるが、成膜速度が速く生産性が高いことから真空蒸着法が好ましい。また真空蒸着法の中でも、特に電子ビーム加熱による成膜手段は、成膜速度を照射面積や電子ビーム電流などで制御しやすいことや蒸着材料への昇温降温が短時間で行えることから有効である。

［第２樹脂層］
第２樹脂層４は、蒸着層３の表面上に、蒸着層３に接するように設けられる。第２樹脂層は、オーバーコート層とも呼ばれる。第２樹脂層は、極性基を有するポリオレフィンを含んでいてよい。

極性基を有するポリオレフィンは、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、カルボン酸無水物基及びカルボン酸エステルより選ばれる少なくとも１種を有していてもよい。

極性基を有するポリオレフィンとして、エチレンやプロピレンに、不飽和カルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸等カルボキシル基を有する不飽和化合物）や、不飽和カルボン酸エステルを共重合したもの、及びカルボン酸を塩基性化合物で中和した塩などを用いてもよく、その他、酢酸ビニル、エポキシ系化合物、塩素系化合物、ウレタン系化合物、ポリアミド系化合物等と共重合したものなどを用いてもよい。

極性基を有するポリオレフィンとして、具体的には、アクリル酸エステルと無水マレイン酸との共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－グリシジルメタクリレート共重合体等が挙げられる。

極性基を有するポリオレフィンを含むことで、第２樹脂層４は、柔軟性に優れ、屈曲後（折り曲げ後）に蒸着層の割れを抑制することができるとともに、蒸着層との密着性に優れる。さらに、上述した極性基を有するポリオレフィンを含むことで、ポリオレフィンの結晶性による緻密な膜の形成が可能であり、水蒸気バリア性が発現する。また、極性基を有することで蒸着層との密着が発現する。また、第２樹脂層４は、上記極性基を有するポリオレフィンを含むことで、ヒートシール層としての役割も兼ねることができるため、ヒートシール層を別途設けなくともよい。

第２樹脂層４には、上記極性基を有するポリオレフィンのほかに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、シランカップリング剤、有機チタネート、ポリアクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリアミド、ポリオレフィン系エマルジョン、ポリイミド、メラミン、フェノール等が挙げられる。

第２樹脂層４における極性基を有するポリオレフィンの含有量は、例えば、５０質量％以上であってよく、７０質量％以上であってよく、９０質量％以上であってよく、１００質量％であってよい。

第２樹脂層４の厚さは、例えば、０．０５μｍ以上であってよく、０．５μｍ以上であってよく、１μｍ以上であってよく、２μｍ以上であってよく、２０μｍ以下であってよく、１０μｍ以下であってよく、５μｍ以下であってよい。第２樹脂層４の厚さが０．０５μｍ以上であれば、上述したヒートシール層としての役割を十分に発揮することができる。また、第２樹脂層４の厚さが２０μｍ以下であれば、コストを抑えつつ蒸着層との密着性やバリア性を十分に発揮することができる。また、第２樹脂層４の厚さを２μｍ以上１０μｍ以下とすることで、蒸着層がより割れにくくなり、折り曲げ後であっても十分な水蒸気バリア性を得ることができる。

ガスバリア積層体１０において、第２樹脂層４に極性基を有するポリオレフィンを含有させ、第２樹脂層４の厚さを２μｍ以上１０μｍ以下とし、且つ、蒸着層３の厚さを３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とした場合に、蒸着層３が割れにくくなり、折り曲げ後であっても十分な水蒸気バリア性を得ることができるという効果が特に顕著に奏される。

第２樹脂層４の塗液に含まれる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、ｎ－ペンチルアルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、特性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また環境の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。

第２樹脂層４を設ける方法としては、蒸着層上に上述した極性基を有するポリオレフィン及び溶媒等を含む塗液を塗布し、乾燥させることで得ることができる。塗液中における極性基を有するポリオレフィンの融点は、７０～１６０℃が好ましく、８０～１２０℃がより好ましい。極性基を有するポリオレフィンの融点が低ければヒートシール時の立ち上がり温度を低くできるメリットがある。極性基を有するポリオレフィンの融点が高いと高温環境下においてブロッキングする恐れが高まる。なお、ブロッキングを防止する観点から、接触面積が小さくなるよう、粒径は大きい方がよい。特に限定されるものではないが、粒径は具体的には１ｎｍ以上であってよく、０．１μｍ以上であってよく、１μｍ以下、０．７μｍ以下、０．５μｍ以下であってよい。

第１樹脂層２及び第２樹脂層４にそれぞれ含まれる極性基を有するポリオレフィンは、それぞれ同種のものであっても異種のものであってもよいが、製造の容易性等を考慮すれば、それぞれ同種のものであることが好ましい。

＜包装袋＞
図２は、ガスバリア積層体１０からなるガゼット袋２０を示す斜視図である。ガゼット袋２０の上部の開口部をシールすることで包装袋が製造される。ガゼット袋２０はガスバリア積層体１０が折り曲げられている箇所（折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２）を有する。折り曲げ部Ｂ１は、最内層側からみてガスバリア積層体１０が谷折りされている箇所であり、他方、折り曲げ部Ｂ２は、最内層側からみてガスバリア積層体１０が山折りされている箇所である。

包装袋は、１枚のガスバリア積層体を第２樹脂層４が対向するように二つ折りにした後、所望の形状になるように適宜折り曲げてヒートシールすることによって袋形状としたものであってもよく、２枚のガスバリア積層体を第２樹脂層４が対向するように重ねた後、ヒートシールすることによって袋形状としたものであってもよい。

本実施形態に係る包装袋において、ヒートシール強度は、２Ｎ以上であってよく、４Ｎ以上であってよい。なお、ヒートシール強度の上限値は特に制限されるものではないが、例えば１０Ｎ以下であってよい。

包装袋は、内容物として、食品、医薬品等の内容物を収容することができる。特に食品として、お菓子等を収容するのに適している。本実施形態に係る包装袋は、折り曲げ部を有する形状であっても高いガスバリア性を維持することができる。

なお、本実施形態においては、包装袋の一例としてガゼット袋を挙げたが、本実施形態に係るガスバリア積層体を使用して、例えば、ピロー袋、三方シール袋又はスタンディングパウチを作製してもよい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

＜ガスバリア積層体の作製＞
（実施例１）
紙基材（富士加工社製、商品名：特コーモラント、厚さ５２μｍ、坪量５２．３ｇ／ｍ^２）の表面上に、カルボキシル基の塩を含むポリオレフィンの水分散液をバーコーターで塗工（ｗｅｔ塗布量１５ｇ／ｍ^２、固形分濃度２０質量％）し、オーブンで乾燥させ、第１樹脂層を形成した。続いて、第１樹脂層の上に真空蒸着法にてＡｌ蒸着を施し、Ａｌ蒸着層を形成した。Ａｌ蒸着層の厚さは５０ｎｍであった。その後、蒸着層上にカルボキシル基の塩を含むポリオレフィンの水分散液をバーコーターで塗工し、オーブンで乾燥させ、第２樹脂層を形成して、ガスバリア積層体を得た。第２樹脂層の厚さは３μｍであった。

（実施例２）
紙基材として、富士加工社製の特コーモＳ（商品名、厚さ４９μｍ、坪量５２．３ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例３）
紙基材として、大王製紙社製のリューオーコート（商品名、厚さ４５μｍ、坪量５５ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例４）
紙基材として、仙鶴社（Ｘｉａｎｈｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）製の塗布包装紙（厚さ４１μｍ、坪量５０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例５）
紙基材として、仙鶴社製の塗布包装紙（厚さ５１μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例６）
紙基材として仙鶴社製の塗布包装紙（厚さ５１μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用い、蒸着層を真空蒸着法にて形成したシリカ蒸着層としたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例７）
紙基材として仙鶴社製の塗布包装紙（厚さ５１μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用い、蒸着層を真空蒸着法にて形成したアルミナ蒸着層としたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例８）
紙基材として仙鶴社製の塗布包装紙（厚さ５１μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用い、第１樹脂層を、重合度５００のポリビニルアルコール樹脂を含む塗液をバーコーターで塗工（ｗｅｔ塗布量３０ｇ／ｍ^２、固形分濃度１０質量％）し、オーブンで乾燥させて形成したこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（実施例９）
紙基材として大王製紙社製のリューオーコート（商品名、厚さ４５μｍ、坪量５５ｇ／ｍ^２）を用い、第１樹脂層を、重合度５００のポリビニルアルコール樹脂を含む塗液をバーコーターで塗工（ｗｅｔ塗布量３０ｇ／ｍ^２、固形分濃度１０質量％）し、オーブンで乾燥させて形成したこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例１）
紙基材として、日本製紙社製のグラシンＮ（商品名、厚さ２６μｍ、坪量３０．５ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例２）
紙基材として、ＡＰＰ社製のＥｎｚａ ＨＳ Ｒａｐｐｉｎｇ Ｐａｐｅｒ（商品名、厚さ７７μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例３）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＳｏｌｉｄｅ Ｌｕｃｅｎｔ（商品名、厚さ３５μｍ、坪量４０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例４）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＳｏｌｉｄｅ Ｓｔｒｏｎｇ（商品名、厚さ６７μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例５）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＢｒｉｌｌｉａｎｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ（商品名、厚さ３４μｍ、坪量４０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例６）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＢｒｉｌｌｉａｎｔ Ｄｕｏ（商品名、厚さ５１μｍ、坪量６２ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例７）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＢｒｉｌｌｉａｎｔ（商品名、厚さ５１μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例８）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＳｏｌｉｄｅ Ｌｕｃｅｎｔ（商品名、厚さ３５μｍ、坪量４０ｇ／ｍ^２）を用い、第１樹脂層を、重合度５００のポリビニルアルコール樹脂を含む塗液をバーコーターで塗工（ｗｅｔ塗布量３０ｇ／ｍ^２、固形分濃度１０質量％）し、オーブンで乾燥させて形成したこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例９）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＢｒｉｌｌｉａｎｔ（厚さ５１μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用い、第１樹脂層を、重合度５００のポリビニルアルコール樹脂を含む塗液をバーコーターで塗工（ｗｅｔ塗布量３０ｇ／ｍ^２、固形分濃度１０質量％）し、オーブンで乾燥させて形成したこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

（比較例１０）
紙基材として、ＵＰＭ社製のＦｌｅｘ Ｐａｃｋ（厚さ５０μｍ、坪量６０ｇ／ｍ^２）を用い、第１樹脂層を、重合度５００のポリビニルアルコール樹脂を含む塗液をバーコーターで塗工（ｗｅｔ塗布量３０ｇ／ｍ^２、固形分濃度１０質量％）し、オーブンで乾燥させて形成したこと以外は、実施例１と同様の操作によってガスバリア積層体を得た。

＜クレーコート層の膜厚測定＞
実施例及び比較例に係るガスバリア積層体の断面をＳＥＭにて観察し、５０μｍ幅ごとにクレーコート層の厚さを測長し、４０箇所の平均値をクレーコート厚さとした。クレーコート層の厚さが０μｍである紙基材は、クレーコート層を有さない紙基材である。結果を表１及び２に示す。

＜寸法変化率の測定＞
実施例及び比較例に係るガスバリア積層体、及び、実施例及び比較例で用いた紙基材を、それぞれＣＤ方向の長さ１５０ｍｍ、幅２０ｍｍのサイズに切り出し、測定用のサンプルとした。このサンプルを４０℃２０％ＲＨの恒温恒湿槽に３日間放置した後、恒温恒湿槽内でガラススケールを用いてサンプルのＣＤ方向の長さを測長した。続いて、同サンプルを４０℃９０％ＲＨの恒温恒湿槽に３日間放置した後、恒温恒湿槽内でガラススケールを用いてサンプルのＣＤ方向の長さを測長した。サンプルの４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率（％）は、以下の式により算出した。結果を表１及び２に示す。
（４０℃９０％ＲＨ下での長さ－４０℃２０％ＲＨ下での長さ）／４０℃２０％ＲＨ下での長さ×１００

＜水蒸気透過度の測定＞
実施例及び比較例に係るガスバリア積層体の水蒸気透過度をＭＯＣＯＮ法で測定した。測定条件は、温度４０℃、相対湿度９０％とした。１５００ｇのローラーを３００ｍｍ／分の速さで転がしながら、ガスバリア積層体にＭＤ方向と平行な折り目を付け、開いた後のガスバリア積層体の水蒸気透過度も同様に測定した。なお、表１及び表２における「内折り」は、紙基材側からみてガスバリア積層体を山折りした後のガスバリア積層体を意味し、「外折り」は、紙基材側からみてガスバリア積層体を谷折りした後のガスバリア積層体を示す。表１及び表２に結果を単位［ｇ／ｍ^２・ｄａｙ］で表記した。

表１及び表２に示される通り、実施例のガスバリア積層体は、初期だけでなく折り曲げ後も水蒸気透過度が１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下と良好であった。本発明のガスバリア積層体によれば、折り曲げ部を有する形状の包装袋を形成した場合であっても、長期にわたり内容物の劣化を抑えることができる。

１…紙基材、２…第１樹脂層、３…蒸着層、４…第２樹脂層、５…紙層、６…クレーコート層、１０…ガスバリア積層体、２０…ガゼット袋、Ｂ１，Ｂ２…折り曲げ部。

Claims (5)

1. クレーコート層を有する紙基材と、第１樹脂層と、蒸着層と、第２樹脂層と、をこの順で備えるガスバリア積層体であって、
   前記第２樹脂層が、極性基を有するポリオレフィンを含み、
   前記クレーコート層の厚さが１．５μｍ以上１５μｍ以下であり、
   前記ガスバリア積層体の４０℃２０％ＲＨ環境下での寸法に対する４０℃９０％ＲＨ環境下での寸法のＣＤ方向の寸法変化率が０．８５％以下である、ガスバリア積層体。
2. 前記第２樹脂層の厚さが、２μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載のガスバリア積層体。
3. 前記蒸着層の厚さが、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載のガスバリア積層体。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載のガスバリア積層体を含む包装袋。
5. 折り曲げ部を有する、請求項４に記載の包装袋。

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