JP7424190B2

JP7424190B2 - 防湿紙および包装容器

Info

Publication number: JP7424190B2
Application number: JP2020078273A
Authority: JP
Inventors: 泰友野一色; 正啓鶴原; 友史磯崎; 裕太社本
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2024-01-30
Anticipated expiration: 2040-04-27
Also published as: JP2020190063A

Description

本発明は、防湿紙およびそれを用いた包装容器に関する。

水蒸気バリア性に優れた防湿紙は、食品、医療品、電子部品等の包装用として、従来から用いられてきている。紙基材に水蒸気バリア性を付与する方法としては、紙基材に合成樹脂フィルムや金属箔を積層する方法が知られている。しかし、当該方法では、紙基材と合成樹脂フィルム等との分離操作が必要となるため、パルプ繊維のリサイクルという観点からは、改善の余地を有していた。

従来から、紙を基材とし、パルプ繊維としてリサイクルすることが可能な防湿紙の開発が進められている。例えば、特許文献１には、紙支持体上の少なくとも片面に平板状顔料とＳＢＲからなる防湿層を形成し、その上に合成樹脂ラテックスから得られる被覆層を設けた防湿積層体が開示されている。また、特許文献２には、α－オレフィン・不飽和カル
ボン酸低分子量共重合体とビニル系乳化重合体の混合物からなる防湿性樹脂層を有する水離解性防湿紙が開示されている。また、特許文献３には、紙支持体の少なくとも片面に合成樹脂と膨潤性無機層状化合物と含窒素化合物とを含む防湿層を設けた防湿積層体が開示されている。

特許第３９２６５００号公報特開２０００－８０５９３号公報特開２００４－２７４４４号公報

特許文献１に記載された防湿積層体は、離解させてリサイクルすることが可能であるが、防湿層の上に形成される被覆層はスチレン－ブタジエン共重合体等を含むものであり、ヒートシール性を有していないものであった。特許文献２に記載された水離解性防湿紙は、防湿層に平板状の無機化合物を含有していないものであり、防湿性に劣り、またヒートシール性を有していないものであった。特許文献３に記載された防湿積層体は、防湿層に平板状の無機化合物を含有しているものの、合成樹脂としては主としてＳＢＲラテックスを使用しており、必ずしもヒートシール性を有していないものであった。

防湿性を有した包装用紙の主たる使用形態として、袋状や立体形状に貼り合わせて、内部に物品を封入するという使用形態がある。このようなとき、従来は、包装用紙同士を貼り合わせるためには、接着剤を用いるか、包装用紙に予めポリエチレンフィルム等をラミネートすることが必要であった。しかしながら、このような方法は、製造工程の低減やパルプ繊維のリサイクルという観点からは望ましくない。そのため、防湿紙自体がヒートシール性を有することが望まれていた。

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、パルプ繊維としてリサイクルすることが可能であり、水蒸気バリア性およびヒートシール性に優れた防湿紙を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解消し得る防湿紙の構成について検討を加えたところ、紙基材上に水蒸気バリア層を積層した構成とし、水蒸気バリア層に層状無機化合物を含有させることによって、優れた水蒸気バリア性が付与できることを見出した。また、水蒸気バリア層を形成する樹脂として、特定の種類のエチレン－アクリル共重合体を採用することによって、水蒸気バリア層のバインダー樹脂として機能するだけでなく、ヒートシール性樹脂としても機能し得ることを見出した。本発明はこのような知見を踏まえて完成するに至ったものである。すなわち、本発明は、以下のような構成を有している。

（１）紙基材の少なくとも一方の面上に水蒸気バリア層を有する防湿紙であって、前記水蒸気バリア層は、層状無機化合物およびエチレン－アクリル共重合体を含有し、前記エチレン－アクリル共重合体は、アクリル単量体単位の含有量が１ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であり、透湿度が、５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であることを特徴とする防湿紙。

（２）前記層状無機化合物が、厚さが１００ｎｍ以下、アスペクト比が１００以上である前記（１）に記載の防湿紙。
（３）前記水蒸気バリア層が、層状無機化合物として、マイカ、ベントナイト、カオリンおよびタルクのうちいずれか１種以上を含有する前記（１）または前記（２）に記載の防湿紙。

（４）前記層状無機化合物の含有量が、前記水蒸気バリア層の全固形分中１質量％以上８０質量％以下である前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の防湿紙。
（５）前記エチレン－アクリル共重合体が、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のうちいずれか１種以上である前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の防湿紙。

（６）前記水蒸気バリア層が、カチオン性樹脂を含有する前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の防湿紙。
（７）前記水蒸気バリア層が、カチオン性樹脂として、ポリアミン、変性ポリアミド、変性ポリアミドアミン、ポリアミドエピクロロヒドリンおよびポリエチレンイミンのうちいずれか１種以上を含有する前記（６）に記載の防湿紙。

（８）前記カチオン性樹脂の表面電荷が、０．１ｍｅｑ／ｇ以上５ｍｅｑ／ｇ以下である前記（６）または前記（７）に記載の防湿紙。
（９）包装用材料である前記（１）～（８）のいずれか１項に記載の防湿紙。
（１０）前記（１）～（８）のいずれか１項に記載の防湿紙を用いた包装容器。

本発明の防湿紙は、パルプ繊維としてリサイクルすることが可能であり、水蒸気バリア性およびヒートシール性に優れている。

以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。

本実施形態の防湿紙は、紙基材の少なくとも一方の面上に水蒸気バリア層を有している。紙基材の片面のみに水蒸気バリア層を設けてもよいし、紙基材の両面に水蒸気バリア層を設けてもよい。
以下、本実施形態の防湿紙を構成する各層について説明する。

［紙基材］
本実施形態の紙基材においては、木材パルプを主成分とする。ここで、木材パルプが主成分とは、紙基材のうち木材パルプが５０質量％以上であることを意味する。紙基材における木材パルプの含有割合は５０質量％以上９９．９質量％以下であることが好ましく、７０質量％以上９９．５質量％以下であることがより好ましく、８０質量％以上９９質量％以下であることがさらに好ましい。

紙基材に使用される木材パルプは、特に限定されず、製紙用として使用されるあらゆる木材パルプが使用できる。木材パルプとしては、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒サルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）、針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の化学パルプ；ストーングランドパルプ（ＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の未晒、半晒、あるいは晒の機械パルプ；亜硫酸パルプ；古紙パルプ等が挙げられる。紙基材の地合の均一性を考慮すると、ＬＢＫＰの比率が多い方が好ましく、例えば、ＬＢＫＰとＮＢＫＰの混合比率ＬＢＫＰ／ＮＢＫＰは、７５／２５～１００／０（質量％）とすることができる。また、必要に応じて合成繊維や非木材繊維などを木材パルプに配合することが可能である。

木材パルプのフリーネス（カナダ標準濾水度）は、１５０ｍｌ以上５００ｍｌ以下であることが好ましく、２００ｍｌ以上４５０ｍｌ以下であることがより好ましい。木材パルプのフリーネスがこの範囲にあると、離解が容易であり、パルプ繊維のリサイクル性に優れる。ここで、フリーネスとは、ＪＩＳＰ８１２１－２：２０１２に準拠して測定されるカナダ標準ろ水度（Canadian standard freeness）のことである。フリーネスを調整するために、パルプを叩解する方法については、公知の方法を使用することができる。

紙基材には、必要に応じて、填料を適宜添加してもよい。填料としては、例えば、二酸化チタン、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、石膏、焼成カオリン、ホワイトカーボン、非晶質シリカ、デラミネーテッドカオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛等を例示することができる。

紙基材中にはパルプや填料の他に、サイズ剤、紙力増強剤、歩留向上剤、濾水性向上剤、ｐＨ調整剤、柔軟剤、帯電防止剤、消泡剤、染料・顔料等の公知の抄紙用内添剤を必要に応じて添加することができる。サイズ剤としては、例えば、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、石油樹脂系などの各種サイズ剤などが挙げられる。

紙基材の抄紙においては、公知の湿式抄紙機、例えば長網抄紙機、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。次に、抄紙機によって形成された紙層をフェルトにて搬送し、ドライヤーで乾燥させる。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。
また、上記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。

紙基材の坪量は、形状安定性および防湿紙全体としての厚みを抑制する観点から、好ましくは３０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは４０ｇ／ｍ^２以上であり、そして、好ましくは２００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは１００ｇ／ｍ^２以下である。
また、紙基材の厚みは、同様の観点から、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上であり、そして、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。
紙基材の坪量は、ＪＩＳＰ８１２４：２０１１に準拠して測定される。
また、紙基材の厚みは、ＪＩＳＰ８１１８：２０１４に準拠して測定される。

［水蒸気バリア層］
水蒸気バリア層は、水蒸気の透過を阻止する機能を有する層であり、紙基材の面上に積層されている。水蒸気バリア層は、層状無機化合物およびエチレン－アクリル共重合体を含有している。

（層状無機化合物）
層状無機化合物の形態は、平板状である。層状無機化合物とバインダーとの混合溶液を作製し、紙基材上に塗工すると、水蒸気バリア層が形成される。水蒸気バリア層内においては、平板状の層状無機化合物が紙基材の平面（表面）とほぼ平行に積層した状態に配列する。そうすると、平面方向では層状無機化合物が存在していない面積が小さくなることから、水蒸気の透過が抑制される。また、厚さ方向では平板状の層状無機化合物が紙基材平面に対して平行に配列して存在するため、層中の水蒸気は層状無機化合物を迂回しながら透過することとなり、迷路効果によって水蒸気の透過が抑制される。その結果、水蒸気バリア層は優れた水蒸気バリア性を発現することができる。

層状無機化合物は、厚さが１００ｎｍ以下であることが好ましい。層状無機化合物の厚さは、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、２０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。層状無機化合物の平均厚さが小さい方が、水蒸気バリア層中における層状無機化合物の積層数が大きくなるため、高い水蒸気バリア性を発揮することができる。ここで、水蒸気バリア層中に含まれている状態での層状無機化合物の厚さは、以下のようにして求められる。水蒸気バリア層の断面について、電子顕微鏡を用いて拡大写真を撮影する。このとき、画面内に層状無機化合物が２０～３０個程度含まれる倍率とする。画面内の層状無機化合物の個々の層状無機化合物の厚さを測定する。そして、得られた厚さの平均値を算出して、層状無機化合物の厚さとする。

層状無機化合物は、長さが１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。長さが１μｍ以上であると、層状無機化合物が紙基材に対して平行に配列し易い。また、長さが１００μｍ以下であると層状無機化合物の一部が水蒸気バリア層から突出する懸念が少ない。ここで、水蒸気バリア層中に含まれている状態での層状無機化合物の長さは、以下のようにして求められる。水蒸気バリア層の断面について、電子顕微鏡を用いて拡大写真を撮影する。このとき、画面内に層状無機化合物が２０～３０個程度含まれる倍率とする。画面内の層状無機化合物の個々の層状無機化合物の長さを測定する。そして、得られた長さの平均値を算出して、層状無機化合物の長さとする。なお、層状無機化合物の長さは、粒子径という表現で記載されることもある。

層状無機化合物は、アスペクト比が１００以上であることが好ましい。アスペクト比が１００以上であると、所定の透湿度を達成することが可能となる。層状無機化合物のアスペクト比は、２００以上がより好ましく、３００以上がさらに好ましく、５００以上が特に好ましい。アスペクト比が大きいほど、水蒸気の透過が抑制され、水蒸気バリア性が向上する。また、アスペクト比が大きいほど、層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ず、塗工液の粘度の観点から１０，０００以下程度が好ましい。ここで、アスペクト比とは、上記したように、水蒸気バリア層の断面について、電子顕微鏡を用いて拡大写真を撮影し、得られた層状無機化合物の平均長さをその平均厚さで除した値である。

層状無機化合物の具体例としては、雲母族、脆雲母族等のマイカ、合成マイカ、ベントナイト、カオリナイト（カオリン鉱物）、パイロフィライト、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、緑泥石、セプテ緑泥石、蛇紋石、スチルプノメレーン、モンモリロナイトなどが挙げられる。
これらの中でも特に、バリア性を向上させる観点から、マイカ、ベントナイト、カオリンおよびタルクのうちいずれか１種以上を含有することが好ましく、合成マイカまたはベントナイトがより好ましい。マイカの具体例としては、合成マイカ（例えば、膨潤性合成マイカ）、白雲母（マスコバイト）、絹雲母（セリサイト）、金雲母（フロコパイト）、黒雲母（バイオタイト）、フッ素金雲母（人造雲母）、紅マイカ、ソーダマイカ、バナジンマイカ、イライト、チンマイカ、パラゴナイト、ブリトル雲母などが挙げられる。また、ベントナイトの具体例としては、モンモリロナイトが挙げられる。

層状無機化合物の含有量は、水蒸気バリア層の全固形分中８０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２０質量％以下が特に好ましく、１０質量％以下が最も好ましい。一方、層状無機化合物の含有量は、１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましい。層状無機化合物のアスペクト比を大きくし、厚さを小さくすることによって、層状無機化合物の含有量を低減させることができる。また、水蒸気バリア層の強度を高めて、層状無機化合物の水蒸気バリア層からの脱落を抑えることができる。

（バインダー）
バインダーの主成分としては、エチレン－アクリル共重合体を用いる。エチレン－アクリル共重合体を構成するアクリル単量体としては、（メタ）アクリル酸およびそのアルキルエステルが例示される。
（メタ）アクリル酸アルキルエステルのエステル部分のアルキル基の炭素数は、好ましくは１以上８以下、より好ましくは１以上６以下、さらに好ましくは１以上４以下である。
ここで、（メタ）アクリル酸は、メタクリル酸およびアクリル酸を意味する

エチレン－アクリル共重合体は、エチレンと上記のアクリル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。アクリル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
エチレン－アクリル共重合体としては、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のうちいずれか１種以上であることが好ましい。共重合体には、エチレンおよびアクリル単量体と共重合可能なその他の化合物からなる単量体が少量共重合されていてもよい。
これらの中でもエチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体がより好ましく、エチレン・アクリル酸共重合体がさらに好ましい。

エチレン－アクリル共重合体の具体例としては、例えばエチレン・アクリル酸共重合体アンモニウム塩の水性分散液が、ザイクセン（登録商標）ＡＣ等（アクリル酸の共重合比率２０％、住友精化株式会社製）として市販されており、容易に入手し利用することができる。

エチレン－アクリル共重合体は、アクリル単量体単位の含有量が１ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下である。アクリル単量体単位の含有量がこの範囲にあるとき、溶融温度が６０～１２０℃となり、良好なヒートシール性を発現する優れたエチレン－アクリル共重合体となる。エチレン－アクリル共重合体におけるアクリル単量体単位の含有量は、１０ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。

水蒸気バリア層におけるバインダーは、アニオン性であることが好ましい。バインダーが、アニオン性であることにより、水蒸気バリア性がより向上する。前記したように、層状無機化合物の平面部分はアニオン性であるが、カチオン性樹脂が吸着すると表面がカチオン性になる。そのため、アニオン性であるバインダーとの親和性が高まることとなる。

エチレン－アクリル共重合体の重量平均分子量は、塗工液粘度や塗工膜の強度の観点から、１万以上１，０００万以下が好ましく、１０万以上５００万以下がより好ましい。

エチレン－アクリル共重合体の含有割合は、特に限定されないが、水蒸気バリア層の全固形分中２０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらに好ましく、７０質量％以上が特に好ましく、８０質量％以上が最も好ましい。

（カチオン性樹脂）
水蒸気バリア層は、カチオン性樹脂を含有することが好ましい。水蒸気バリア層はカチオン性樹脂を含有することによって、水蒸気バリア性が大きく向上する。その理由として、以下のように考えている。
（１）層状無機化合物は、平板状の形態の平面部分がアニオン性、エッジ部分がカチオン性に帯電し易いため、層状無機化合物が相互に立体的に凝集した、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、層状無機化合物の水分散液は粘度が非常に高くなる。
（２）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、層状無機化合物の水分散液はチキソトロピー性を示す。
（３）層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、層状無機化合物のアニオン性の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。その結果、層状無機化合物が立体的に凝集することが抑制され、平板状の層状無機化合物が紙基材平面に対して平行に積層し易くなり、水蒸気バリア性の向上につながる。

カチオン性樹脂の具体例としては、ポリアミン、変性ポリアミド、変性ポリアミドアミン、ポリアミドエピクロロヒドリン、ポリエチレンイミン、ポリアルキレンポリアミン、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、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、ポリアミン、変性ポリアミド、変性ポリアミドアミン、ポリアミドエピクロロヒドリンおよびポリエチレンイミンのうちいずれか１種以上が好ましい。

カチオン性樹脂は、表面電荷が０．１ｍｅｑ／ｇ以上５ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましい。カチオン性樹脂の表面電荷が前記範囲内であると、カードハウス構造を破壊することが可能であり、後記するアニオン性バインダーとも適度に共存することができる。なお、カチオン性樹脂の表面電荷は、以下に記載する方法で測定する。

試料となる重合体を水に溶解して、重合体濃度１ｐｐｍの溶液を得る。その溶液に対し、チャージアナライザーＭｕｔｅｋＰＣＤ－０４型（ＢＴＧ社製）を用いて、０．００１Ｎポリエチレンスルホン酸ナトリウムを滴下して電荷量を測定する。

水蒸気バリア層におけるカチオン性樹脂の含有量は、水蒸気バリア層に使用される層状無機化合物とエチレン－アクリル共重合体の種類に応じて適宜選択すればよいが、バリア性を向上させる観点から、層状無機化合物１００質量部に対して、１質量部以上３００質量部以下が好ましく、３質量部以上２５０質量部以下がより好ましく、１０質量部以上１５０質量部以下がさらに好ましく、２０質量部以上１５０質量部以下が特に好ましく、２０質量部以上１００質量部以下が最も好ましい。

また、カチオン性樹脂の含有量は、水蒸気バリア層のエチレン－アクリル共重合体１００質量部に対して０．１質量部以上２０質量部以下であることが好ましく、０．３質量部以上１５質量部以下であることがより好ましく、１質量部以上１０質量部以下であることがさらに好ましい。

水蒸気バリア層は、層状無機化合物、エチレン・アクリル共重合体、カチオン性樹脂以外に、必要に応じて適宜、エチレン・アクリル共重合体およびカチオン性樹脂以外の樹脂成分、分散剤、界面活性剤、消泡剤、濡れ剤、染料、色合い調整剤、増粘剤などを添加することが可能である。

水蒸気バリア層の厚さは、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。また、水蒸気バリア層の塗工量は、固形分として、１ｇ／ｍ^２以上３０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、３ｇ／ｍ^２以上２０ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましい。

［防湿紙］
防湿紙の坪量は、特に限定されないが、２０ｇ／ｍ^２以上４００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、３０ｇ／ｍ^２以下３２０ｇ／ｍ^２以下がより好ましい。

防湿紙は、水蒸気バリア性を有する包装材料としての観点から、透湿度が５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であり、３０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であることが好ましい。透湿度は、ＪＩＳＺ０２０８に準じて測定することができる。

防湿紙は、紙基材と水蒸気バリア層とを基本的な構成としており、水蒸気バリア層は、水中にて撹拌することにより微分散させることが可能である。そのため、防湿紙は、水中で離解操作を行うことにより、紙基材中の木材パルプを、パルプ繊維として回収し、リサイクルすることが可能である。

（防湿紙の製造方法）
防湿紙は、紙基材上に、水蒸気バリア層形成用塗工液を塗工して、水蒸気バリア層を形成することにより、製造することができる。
塗工液の溶媒としては、特に制限はなく、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。

塗工液を紙基材に塗工するための塗工設備には、特に限定はなく、公知の設備を用いることができる。塗工設備としては、例えば、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挙げられる。特に水蒸気バリア層の形成には、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などの塗工表面をスクレイプするコーターが層状無機化合物の配向を促すという点で好ましい。

本実施形態の防湿紙は、上記の優れた水蒸気バリア性を生かして、食品、医療品、電子部品等の包装用材料として好適に用いることができる。本実施形態の防湿紙は、ヒートシール性を有しているため、防湿紙を所定の形状に切り取った後、所定の箇所でヒートシールして接合することにより、比較的少ない工程で、所定の包装容器を製造することができる。

以下に実施例を挙げて本発明の防湿紙をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、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。

実施例・比較例に用いた原材料は以下のとおりである。
（１）紙基材
晒クラフト紙：坪量６０ｇ／ｍ^２、厚さ８０μｍ
（２）層状無機化合物
マイカ：膨潤性合成マイカ、粒子径６．３μｍ、アスペクト比約１０００、厚さ約５ｎｍ、固形分７％、製品名：ＮＴＯ－０５、トピー工業株式会社製
白雲母：商品名：ＡＢ３２、株式会社山口雲母工業所（株式会社ヤマグチマイカ）製、粒子径２０μｍ、アスペクト比２０～３０、厚さ約１，０００ｎｍ
カオリン：商品名：バリサーフＨＸ、イメリス社製、粒子径１０μｍ、アスペクト比約１００、厚さ約１００ｎｍ
（３）カチオン性樹脂
変性ポリアミド系樹脂：固形分５３％、製品名：ＳＰＩ２０３（５０）、田岡化学工業株式会社製、表面電荷０．４ｍｅｑ／ｇ
（４）アニオン性バインダー
エチレン－アクリル共重合体：エチレン－アクリル酸共重合体水系分散体、固形分２９．３％、製品名：ザイクセンＡＣ、住友精化株式会社製
スチレン・ブタジエン系共重合体：酸変性ＳＢＲラテックス、固形分４７.３％、製品名：ＬＸ４０７Ｓ１２、日本ゼオン株式会社製
スチレン・ブタジエン系共重合体：酸変性ＳＢＲラテックス、固形分５０．５％、製品名：ＬＸ４０７ＢＰ－６、日本ゼオン株式会社製
（５）ラミネートフィルム
低密度ポリエチレンフィルム：ＬＬＤＰＥフィルム、Ｔ．Ｕ．ＸＦＣＳ、３０μｍ厚、三井化学東セロ株式会社製

（実施例１）
＜水蒸気バリア層用塗工液＞
無機層状化合物の水分散液（膨潤性マイカ）２９．３部に、撹拌しながらエチレン－アクリル酸共重合体水系分散体（ザイクセンＡＣ）１００部を加えた。これに、変性ポリアミド系樹脂（ＳＰＩ２０３（５０））を２．９３部を加え、撹拌した。さらに、２５％アンモニア水溶液を０．３５部を加えて撹拌した。さらに、希釈水を加え、固形分濃度２５％とし、水蒸気バリア層用塗工液とした。

紙基材として晒クラフト紙を使用し、水蒸気バリア層用塗工液を固形分換算での塗工量が１２ｇ／ｍ^２となるように、メイヤーバーで塗工した後、熱風乾燥機内で１２０℃、１分間乾燥して、防湿紙を作製した。

（実施例２）
水蒸気バリア層用塗工液の固形分換算での塗工量を６ｇ／ｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして、防湿紙を作製した。

（実施例３）
水蒸気バリア層用塗工液の固形分換算での塗工量を２０ｇ／ｍ^２としたこと以外は実施例１と同様にして、防湿紙を作製した。

（実施例４）
無機層状化合物を、エチレン－アクリル酸共重合体水系分散体を１００部に対して、白雲母顔料３０部としたこと以外は実施例１と同様にして、防湿紙を作製した。

（実施例５）
無機層状化合物を、エチレン－アクリル酸共重合体水系分散体を１００部に対して、カオリン顔料１００部としたこと以外は実施例１と同様にして、防湿紙を作製した。

（比較例１）
水系分散体として、酸変性ＳＢＲラテックス（ＬＸ４０７Ｓ１２）９０部および酸変性ＳＢＲラテックス（ＬＸ４０７ＢＰ－６）１０部を加え、固形分濃度を３２％とした以外は実施例１と同様にして、防湿紙を作製した。

（比較例２）
無機層状化合物を加えなかったこと以外は実施例１と同様にして、防湿紙を作製した。

（比較例３）
晒クラフト紙にドライラミネートによりＬＬＤＰＥフィルムを積層して付与した。

［評価方法］
実施例、比較例で得られた防湿紙を用いて、以下の各性能を評価した。
（１）透湿度（水蒸気透過度）
ＪＩＳＺ０２０８（カップ法）Ｂ法（４０℃±０．５℃、相対湿度９０％±２％）で、水蒸気バリア層を内側にして測定した。なお、透湿度の判断基準としては、５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であれば、水蒸気バリア層として実用性があると判定した。

（２）ヒートシール性
１組の防湿紙を、水蒸気バリア層が向き合うように重ね、ヒートシールテスタ（ＴＰ－７０１－Ｂ、テスター産業株式会社製）を用いて、１３０℃、０．５ＭＰａ、３０秒の条件でヒートシールした。判定は次のように行った。
Ａ：１組の防湿紙がヒートシールされ、強く融着し、手で簡単に剥がれなかった
Ｂ：１組の防湿紙がヒートシールされ、融着したが、手で簡単に剥がれた
Ｃ：１組の防湿紙がヒートシールされず、融着しなかった

（３）離解性
防湿紙を１ｃｍ×１ｃｍの寸法に切断し、その８ｇを家庭用ミキサー中において５００ｍｌの水に混合（濃度１．６％）し、２分間撹拌し、パルプスラリーを調製した。このパルプスラリーから、実験室用手抄きマシンにより紙シートを作製した。得られたシートを乾燥し、乾燥シート中の未離解物（フィルム片、繊維塊、未離解片など）の有無を、目視にて評価した。判定は次のように行った。
Ａ：未離解物が含まれず、均一なシートを形成した
Ｂ：未離解物が含まれたが、シートを形成した
Ｃ：未離解物が含まれ、均一なシートを形成しなかった

実施例１～５ならびに比較例１～３の防湿紙についての評価結果を表１に示した。

表１から明らかなように、実施例１～５の防湿紙は、水蒸気バリア性およびヒートシール性に優れていた。一方、比較例１の防湿紙は、水蒸気バリア層のバインダーにスチレン・ブタジエン系共重合体を用いているため、ヒートシール性に劣るものであった。また、比較例２の防湿紙は、水蒸気バリア層に層状無機化合物を含有していないため、水蒸気バリア性に劣るものであった。また、比較例３の防湿紙は、水蒸気バリア層を有しないものであり、またＰＥフィルムをラミネートしたものであるため、離解性が不良であった。

Claims

紙基材の少なくとも一方の面上に水蒸気バリア層を有する防湿紙であって、
前記水蒸気バリア層は、層状無機化合物およびエチレン－アクリル共重合体を含有し、
前記エチレン－アクリル共重合体は、アクリル単量体単位の含有量が１０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であり、
透湿度が、５０ｇ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であり、
前記水蒸気バリア層が、カチオン性樹脂を含有し、
前記カチオン性樹脂が、ポリアミン、変性ポリアミド、変性ポリアミドアミン、ポリアミドエピクロロヒドリンおよびポリエチレンイミンのうちいずれか１種以上を含有することを特徴とする防湿紙。
前記層状無機化合物が、厚さが１００ｎｍ以下、アスペクト比が１００以上である、請求項１に記載の防湿紙。
前記水蒸気バリア層が、層状無機化合物として、マイカ、ベントナイト、カオリンおよびタルクのうちいずれか１種以上を含有する、請求項１または請求項２に記載の防湿紙。
前記層状無機化合物の含有量が、前記水蒸気バリア層の全固形分中１質量％以上８０質量％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の防湿紙。
前記エチレン－アクリル共重合体が、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のうちいずれか１種以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の防湿紙。
前記水蒸気バリア層が、カチオン性樹脂として、変性ポリアミドを含有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の防湿紙。
前記カチオン性樹脂の表面電荷が、０．１ｍｅｑ／ｇ以上５ｍｅｑ／ｇ以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の防湿紙。
包装用材料である、請求項１～７のいずれか１項に記載の防湿紙。
請求項１～８のいずれか１項に記載の防湿紙を用いた包装容器。