JP7425984B2 - Packaging materials for paper containers and liquid paper containers - Google Patents

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Description

本発明は、液体を収容する液体紙容器及び液体紙容器を構成するための包装材料に関する。 The present invention relates to a liquid paper container containing a liquid and a packaging material for constructing the liquid paper container.

ポリエステルは、その機械的特性、化学的安定性、耐熱性、透明性などに優れ、かつ安価であることから、各種産業用途に広く使用されている。ポリエステルは、ジオール単位とジカルボン酸単位とを重縮合して得られ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略す場合がある)は、エチレングリコールとテレフタル酸とを原料として、これらをエステル化反応させた後に重縮合反応させて製造されている。これらの原料は化石資源である石油から生産され、例えば、エチレングリコールはエチレンから、テレフタル酸はキシレンから工業的に生産されている。 Polyester has excellent mechanical properties, chemical stability, heat resistance, transparency, etc., and is inexpensive, so it is widely used in various industrial applications. Polyester is obtained by polycondensing diol units and dicarboxylic acid units. For example, polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PET) is obtained by esterifying ethylene glycol and terephthalic acid as raw materials. After that, it is produced by polycondensation reaction. These raw materials are produced from petroleum, which is a fossil resource; for example, ethylene glycol is industrially produced from ethylene, and terephthalic acid is industrially produced from xylene.

近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、材料分野においてもエネルギーと同様に化石燃料からの脱却が望まれており、バイオマスの利用が注目されている。バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより、再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、これらバイオマスを原料としたバイオマスプラスチックの実用化が急速に進んでおり、汎用高分子材料であるポリエステルをこれらバイオマス原料から製造する試みも行われている。 In recent years, with increasing calls for building a recycling-oriented society, there is a desire to move away from fossil fuels in the materials field as well as energy, and the use of biomass is attracting attention. Biomass is an organic compound that is photosynthesized from carbon dioxide and water, and by using it, it becomes carbon dioxide and water again, so it is a so-called carbon-neutral renewable energy. In recent years, the practical use of biomass plastics made from these biomass raw materials has progressed rapidly, and attempts are also being made to produce polyester, which is a general-purpose polymer material, from these biomass raw materials.

バイオマス原料を用いたポリエステルとして、バイオマス原料のひとつであるイソソルビド、テレフタル酸およびエチレングリコールからなるポリエステルが知られている。例えば特許文献1は、バイオマス由来のエチレングリコールを原料としたバイオマスポリエステル(以下、単に「バイオマスポリエステル」を含む包装材料を用いて、液体を収容する液体紙容器を構成することを提案している。特許文献1の包装材料は、バイオマス由来のエチレングリコールを含んでなるジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分とする基材層と、基材層に接着された紙基材層と、を備えている。基材層には、酸化アルミニウムからなる透明蒸着層が物理気相成長法によって形成されている。 Polyesters made from isosorbide, which is one of the biomass raw materials, terephthalic acid, and ethylene glycol are known as polyesters using biomass raw materials. For example, Patent Document 1 proposes constructing a liquid paper container for storing liquid using a packaging material containing biomass polyester (hereinafter simply "biomass polyester") made from biomass-derived ethylene glycol. The packaging material of Patent Document 1 includes a base material layer mainly composed of polyester consisting of a diol unit containing biomass-derived ethylene glycol and a dicarboxylic acid unit, a paper base layer adhered to the base material layer, A transparent vapor deposition layer made of aluminum oxide is formed on the base material layer by physical vapor deposition.

特開2015-36208号公報JP2015-36208A

酸化アルミニウムは、透明蒸着層を構成するその他の材料の例である酸化ケイ素などの無機化合物に比べて耐熱性が低い。このため、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層を有する蒸着フィルムと、紙基材層とを接着する際の熱に起因して、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層のバリア劣化を引き起すことがある。 Aluminum oxide has lower heat resistance than inorganic compounds such as silicon oxide, which are examples of other materials constituting the transparent vapor deposition layer. Therefore, the barrier deterioration of the transparent vapor deposited layer containing aluminum oxide may be caused due to the heat generated when adhering the vapor deposited film having the transparent vapor deposited layer containing aluminum oxide to the paper base layer.

本発明は、このような課題を効果的に解決し得る紙容器用包装材料を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a packaging material for paper containers that can effectively solve such problems.

本発明は、外側から内側へ順に、少なくとも、外側熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、蒸着フィルム、接着剤層、及び、内側熱可塑性樹脂層、を備える紙容器用包装材料であって、前記蒸着フィルムは、延伸プラスチックフィルムと、前記延伸プラスチックフィルムの内側の面の上に設けられ、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層と、前記透明蒸着層の上に設けられたガスバリア性塗布膜と、を有し、前記蒸着フィルムの前記延伸プラスチックフィルムは、バイオマス由来のポリエステルを含む、紙容器用包装材料である。 The present invention is a packaging material for a paper container, which includes, in order from the outside to the inside, at least an outer thermoplastic resin layer, a paper base layer, an adhesive resin layer, a vapor-deposited film, an adhesive layer, and an inner thermoplastic resin layer. The vapor-deposited film includes a stretched plastic film, a transparent vapor-deposited layer containing aluminum oxide and provided on the inner surface of the stretched plastic film, and a gas barrier coating film provided on the transparent vapor-deposited layer. and, the stretched plastic film of the vapor-deposited film is a packaging material for a paper container containing biomass-derived polyester.

本発明による紙容器用包装材料において、前記蒸着フィルムの前記ガスバリア性塗布膜は、前記接着剤層と接していてもよい。 In the packaging material for paper containers according to the present invention, the gas barrier coating film of the vapor-deposited film may be in contact with the adhesive layer.

本発明による紙容器用包装材料において、前記接着樹脂層は、エポキシ基含有化合物、シラン基含有化合物、カルボン酸基含有化合物、及び酸無水物含有化合物からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む樹脂組成物であってもよい。 In the packaging material for paper containers according to the present invention, the adhesive resin layer is made of one or two selected from the group consisting of an epoxy group-containing compound, a silane group-containing compound, a carboxylic acid group-containing compound, and an acid anhydride-containing compound. A resin composition containing the above compounds may be used.

本発明による紙容器用包装材料において、前記接着樹脂層は、前記延伸プラスチックフィルムの外側の面と接していてもよい。 In the packaging material for paper containers according to the present invention, the adhesive resin layer may be in contact with the outer surface of the stretched plastic film.

本発明による紙容器用包装材料において、前記接着樹脂層の厚みは、15μm以上40μm以下であってもよい。 In the packaging material for paper containers according to the present invention, the thickness of the adhesive resin layer may be 15 μm or more and 40 μm or less.

本発明による紙容器用包装材料において、前記透明蒸着層は、遷移領域を含み、前記遷移領域は、前記蒸着フィルムを前記ガスバリア性塗布膜側から飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いてエッチングを行うことで検出される、水酸化アルミニウムに変成する元素結合Al24Hのピークの位置と、前記透明蒸着層と前記延伸プラスチックフィルムとの界面との間の領域であり、前記透明蒸着層の厚みに対する前記遷移領域の厚みの比率が、5%以上60%以下であってもよい。 In the packaging material for paper containers according to the present invention, the transparent vapor deposition layer includes a transition region, and the transition region allows the vapor deposition film to be measured by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) from the gas barrier coating film side. ) in the region between the peak position of the elemental bond Al 2 O 4 H that transforms into aluminum hydroxide and the interface between the transparent vapor deposited layer and the stretched plastic film. The ratio of the thickness of the transition region to the thickness of the transparent vapor deposition layer may be 5% or more and 60% or less.

本発明による紙容器用包装材料において、前記外側熱可塑性樹脂層又は前記内側熱可塑性樹脂層が、バイオマス由来のポリエチレンを含んでいてもよい。 In the packaging material for paper containers according to the present invention, the outer thermoplastic resin layer or the inner thermoplastic resin layer may contain biomass-derived polyethylene.

本発明は、上記記載の紙容器用包装材料から構成された液体紙容器である。 The present invention is a liquid paper container made of the paper container packaging material described above.

本発明によれば、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層の特性が熱で劣化してしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of the characteristics of a transparent vapor deposited layer containing aluminum oxide due to heat.

本実施の形態による包装材料の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a packaging material according to the present embodiment. 本実施の形態による包装材料の蒸着フィルムの一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a vapor-deposited film of the packaging material according to the present embodiment. 透明蒸着層を、飛行時間型二次イオン質量分析計により分析した結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of analyzing a transparent vapor deposition layer with a time-of-flight type secondary ion mass spectrometer. 延伸プラスチックフィルムに透明蒸着層を成膜する成膜装置の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a film forming apparatus for forming a transparent vapor deposition layer on a stretched plastic film. 蒸着フィルムと内側熱可塑性樹脂層とを積層することにより得られる積層体の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a laminate obtained by laminating a vapor-deposited film and an inner thermoplastic resin layer. 蒸着フィルムと内側熱可塑性樹脂層とを有する積層体と紙基材層とを積層する積層装置の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a lamination apparatus for laminating a paper base layer and a laminate having a vapor-deposited film and an inner thermoplastic resin layer. 液体用紙容器の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a liquid paper container. 実施例A1~A3の評価結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the evaluation results of Examples A1 to A3. 参考例A1~A5の評価結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the evaluation results of Reference Examples A1 to A5. 実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料の層構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the layer structure of packaging materials for paper containers of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4. 剥離強度、水蒸気透過度及び酸素透過度の測定結果を示す図である。It is a figure showing the measurement results of peel strength, water vapor permeability, and oxygen permeability. 充填機シール性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of filling machine sealing property.

本発明において、「バイオマスポリエステル」および「バイオマスポリエステルを含む延伸プラスチックフィルム」とは、原料として少なくとも一部にバイオマス由来の原料を用いたものであって、原料の全てがバイオマス由来のものであることを意味するものではない。 In the present invention, "biomass polyester" and "stretched plastic film containing biomass polyester" are those that use biomass-derived raw materials at least in part as raw materials, and all of the raw materials are biomass-derived. does not mean.

<包装材料>
本実施の形態による紙容器用包装材料10について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による紙容器用包装材料10の模式断面図の例を図1に示す。
<Packaging materials>
The packaging material 10 for paper containers according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a schematic cross-sectional view of the packaging material 10 for paper containers according to the present embodiment.

図1に示した紙容器用包装材料10は、外側から内側へ順に、少なくとも、外側熱可塑性樹脂層11、紙基材層12、接着樹脂層13、蒸着フィルム14、接着剤層15、及び、内側熱可塑性樹脂層16、を備える。図1に示す紙容器用包装材料10を備える液体紙容器においては、内側熱可塑性樹脂層16が、液体紙容器の内側の面(以下、内面とも称する)10xを構成する。また、外側熱可塑性樹脂層11が、液体紙容器の外側の面(以下、外面とも称する)10yを構成する。「内側」とは、紙容器用包装材料10が液体紙容器を構成する場合に、液体紙容器の内部寄りに位置する側であり、「外側」とは、液体紙容器の外部寄りに位置する側である。 The paper container packaging material 10 shown in FIG. 1 includes, in order from the outside to the inside, at least an outer thermoplastic resin layer 11, a paper base layer 12, an adhesive resin layer 13, a vapor deposited film 14, an adhesive layer 15, and An inner thermoplastic resin layer 16 is provided. In the liquid paper container including the paper container packaging material 10 shown in FIG. 1, the inner thermoplastic resin layer 16 constitutes the inner surface (hereinafter also referred to as the inner surface) 10x of the liquid paper container. Further, the outer thermoplastic resin layer 11 constitutes an outer surface (hereinafter also referred to as outer surface) 10y of the liquid paper container. "Inside" refers to the side located closer to the inside of the liquid paper container when the paper container packaging material 10 constitutes a liquid paper container, and "outer" refers to the side located closer to the outside of the liquid paper container. It's on the side.

紙容器用包装材料10は、上記の層以外に、印刷層等をさらに備えていてもよい。例えば、外側熱可塑性樹脂層11に印刷層が設けられていてもよい。 The paper container packaging material 10 may further include a printed layer or the like in addition to the above-mentioned layers. For example, the outer thermoplastic resin layer 11 may be provided with a printed layer.

以下、紙容器用包装材料10を構成するフィルム及び層について説明する。 The films and layers constituting the paper container packaging material 10 will be described below.

[熱可塑性樹脂層]
外側熱可塑性樹脂層11及び内側熱可塑性樹脂層16は、熱によって溶融し相互に融着し得る熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン-α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体、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-プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の樹脂を挙げることができる。好ましくは、低密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン-α・オレフィン共重合体が用いられる。
[Thermoplastic resin layer]
The outer thermoplastic resin layer 11 and the inner thermoplastic resin layer 16 can be formed using thermoplastic resins that can be melted and fused together by heat. Thermoplastic resins include low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer polymerized using a metallocene catalyst, polypropylene, and ethylene- Vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, Acid-modified polyolefin resins made by modifying polyolefin resins such as methylpentene polymers, polybutene polymers, polyethylene or polypropylene with unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid, and polyacetic acid. Examples include resins such as vinyl resins, poly(meth)acrylic resins, and polyvinyl chloride resins. Preferably, low density polyethylene, linear low density polyethylene, or ethylene-α/olefin copolymer polymerized using a metallocene catalyst is used.

外側熱可塑性樹脂層11及び内側熱可塑性樹脂層16の熱可塑性樹脂は、バイオマス由来の材料を含んでいてもよいし、化石燃料由来の材料を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂層がバイオマス由来の材料を含む場合、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体であるバイオマスポリオレフィンを含んでいてもよい。原料であるモノマーとしてバイオマス由来のエチレンを用いているため、重合されてなるポリオレフィンはバイオマス由来となる。原料モノマー中のバイオマス由来のエチレンの含有量は、100質量%である必要は無く、例えば、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上である。原料モノマーには、化石燃料由来のエチレンが含まれていてもよく、ブチレン、ヘキセン、およびオクテン等のα-オレフィンのモノマーが含まれていてもよい。このような場合であっても、得られた重合体をバイオマスポリエチレンと呼ぶ。α-オレフィンを含むことで、重合されてなるポリオレフィンはアルキル基を分岐構造として有するため、単純な直鎖状のものよりも柔軟性に富むものとすることができる。 The thermoplastic resin of the outer thermoplastic resin layer 11 and the inner thermoplastic resin layer 16 may contain a biomass-derived material or a fossil fuel-derived material. When the thermoplastic resin layer contains a material derived from biomass, it may contain biomass polyolefin, which is a polymer of monomers containing ethylene derived from biomass. Since biomass-derived ethylene is used as the raw material monomer, the polymerized polyolefin is biomass-derived. The content of biomass-derived ethylene in the raw material monomer does not need to be 100% by mass, and is, for example, preferably 50% or more, more preferably 80% or more. The raw material monomer may include ethylene derived from fossil fuels, and may include monomers of α-olefins such as butylene, hexene, and octene. Even in such a case, the obtained polymer is called biomass polyethylene. By including an α-olefin, the polymerized polyolefin has an alkyl group in a branched structure, so it can be made more flexible than a simple linear one.

バイオマス由来のエチレンは、バイオマス由来のエタノールを原料として製造することができる。特に、植物原料から得られるバイオマス由来の発酵エタノールを用いることが好ましい。植物原料は、特に限定されず、従来公知の植物を用いることができる。例えば、トウモロコシ、サトウキビ、ビート、およびマニオクを挙げることができる。 Biomass-derived ethylene can be produced using biomass-derived ethanol as a raw material. In particular, it is preferable to use fermented ethanol derived from biomass obtained from plant materials. The plant raw material is not particularly limited, and conventionally known plants can be used. For example, corn, sugar cane, beets and manioc may be mentioned.

バイオマス由来の発酵エタノールとは、植物原料より得られる炭素源を含む培養液にエタノールを生産する微生物またはその破砕物由来産物を接触させ、生産した後、精製されたエタノールを指す。培養液からのエタノールの精製は、蒸留、膜分離、および抽出等の従来公知の方法が適用可能である。例えば、ベンゼン、シクロヘキサン等を添加し、共沸させるか、または膜分離等により水分を除去する等の方法が挙げられる。 Fermented ethanol derived from biomass refers to ethanol produced by contacting a culture solution containing a carbon source obtained from a plant material with a product derived from an ethanol-producing microorganism or its crushed product, and then purified. Conventionally known methods such as distillation, membrane separation, and extraction can be applied to purify ethanol from the culture solution. For example, methods include adding benzene, cyclohexane, etc. and azeotropically distilling the mixture, or removing water by membrane separation or the like.

直鎖状低密度ポリエチレンは、低圧重合法(チーグラー・ナッタ触媒を用いた気相重合法またはメタロセン触媒を用いた液相重合法)によりエチレンおよび少量のα―オレフィンを重合して得られるものでる。また、低密度ポリエチレンは、高圧重合法によりエチレンを重合して得られるものでる。直鎖状低密度ポリエチレンは、分子鎖に短分子鎖を多く有し、シール性能に優れるものである。 Linear low-density polyethylene is obtained by polymerizing ethylene and a small amount of α-olefin using a low-pressure polymerization method (gas phase polymerization method using a Ziegler-Natta catalyst or liquid phase polymerization method using a metallocene catalyst). . Furthermore, low-density polyethylene is obtained by polymerizing ethylene using a high-pressure polymerization method. Linear low-density polyethylene has many short molecular chains in its molecular chains and has excellent sealing performance.

直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンは、0.89g/cm以上0.93g/cm以下、より好ましくは0.90g/cm以上0.925g/cm以下の密度を有するものである。なお、直鎖状低密度ポリエチレンのMFRは、低密度ポリエチレンのMFRよりも低くなることがある。直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの密度は、JIS K6760-1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112-1980のうち、A法に規定された方法に従って測定される値である。直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの密度が0.89g/cm未満だと、熱可塑性樹脂層11,16の滑り性が低下する。また、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの密度が0.93g/cmを超えると、熱可塑性樹脂層11,16のシール性が悪化する。 The linear low density polyethylene and low density polyethylene have a density of 0.89 g/cm 3 or more and 0.93 g/cm 3 or less, more preferably 0.90 g/cm 3 or more and 0.925 g/cm 3 or less. be. Note that the MFR of linear low-density polyethylene may be lower than that of low-density polyethylene. The density of linear low density polyethylene and low density polyethylene is a value measured according to the method specified in Method A of JIS K7112-1980 after performing annealing as described in JIS K6760-1995. If the density of the linear low-density polyethylene and the low-density polyethylene is less than 0.89 g/cm 3 , the slipperiness of the thermoplastic resin layers 11 and 16 will decrease. Moreover, when the density of linear low density polyethylene and low density polyethylene exceeds 0.93 g/cm 3 , the sealing properties of the thermoplastic resin layers 11 and 16 deteriorate.

直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンは、0.1g/10分以上10g/10分以下、好ましくは0.2g/10分以上9g/10分以下、より好ましくは1g/10分以上8.5g/10分以下のメルトフローレート(MFR)を有するものである。なお、直鎖状低密度ポリエチレンのMFRは、低密度ポリエチレンのMFRよりも低くなることがある。メルトフローレートとは、JIS K7210-1995に規定された方法において、温度190℃、荷重21.18Nの条件で、A法により測定される値である。直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンのMFRが0.1g/10分未満の場合、成形加工時の押出負荷がかかる。また、直鎖状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンのMFRが10g/10分を超える場合、樹脂が流れ過ぎるため、密封性の問題が生じ、好ましくない。 Linear low density polyethylene and low density polyethylene are 0.1 g/10 minutes or more and 10 g/10 minutes or less, preferably 0.2 g/10 minutes or more and 9 g/10 minutes or less, more preferably 1 g/10 minutes or more8. It has a melt flow rate (MFR) of 5 g/10 minutes or less. Note that the MFR of linear low-density polyethylene may be lower than that of low-density polyethylene. The melt flow rate is a value measured by method A under conditions of a temperature of 190° C. and a load of 21.18 N in the method specified in JIS K7210-1995. When the MFR of linear low density polyethylene and low density polyethylene is less than 0.1 g/10 minutes, extrusion load is applied during molding. Furthermore, when the MFR of the linear low density polyethylene and the low density polyethylene exceeds 10 g/10 minutes, the resin flows too much, resulting in a sealing problem, which is not preferable.

バイオマスポリエチレンとしては、ブラスケム社製のバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン(商品名:SLL118、密度:0.916g/cm、MFR:1.0g/10分、バイオマス度87%)、ブラスケム社製のバイオマス由来の低密度ポリエチレン(商品名:SBC818、密度:0.918g/cm、MFR:8.1g/10分、バイオマス度95%)、等が挙げられる。 As the biomass polyethylene, biomass-derived linear low-density polyethylene manufactured by Braskem (trade name: SLL118, density: 0.916 g/cm 3 , MFR: 1.0 g/10 min, biomass degree 87%), Braskem Examples include low-density polyethylene derived from biomass manufactured by Co., Ltd. (trade name: SBC818, density: 0.918 g/cm 3 , MFR: 8.1 g/10 min, biomass degree 95%).

バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレンには、例えば、原料としてサトウキビを用いたものが生産されている。このようなサトウキビ由来の直鎖状低密度ポリエチレンの分散度は、4以上7以下とすることができる。一方、化石由来の直鎖状低密度ポリエチレンの分散度は、通常、1.5以上3.5以下である。 For example, linear low-density polyethylene derived from biomass is produced using sugarcane as a raw material. The degree of dispersion of such sugarcane-derived linear low density polyethylene can be 4 or more and 7 or less. On the other hand, the degree of dispersion of fossil-derived linear low-density polyethylene is usually 1.5 or more and 3.5 or less.

外側熱可塑性樹脂層11は、好ましくは、化石燃料由来又はバイオマス由来の上述の低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を用いた直鎖状低密度ポリエチレンの1種ないし2種以上を含む単層又は多層の層である。外側熱可塑性樹脂層11は、上記のような樹脂の1種ないし2種以上を使用し、これを押出機等を用いて溶融押出して、紙基材層12上に溶融押出積層することにより形成され得る。例えば、外側熱可塑性樹脂層11は、低密度ポリエチレンを含む単層の熱可塑性樹脂層である。外側熱可塑性樹脂層11の厚みは、例えば15μm以上35μm以下である。 The outer thermoplastic resin layer 11 is preferably made of one or more of the above-mentioned low-density polyethylene derived from fossil fuel or biomass, linear low-density polyethylene, and linear low-density polyethylene using a metallocene catalyst. It may be a single layer or multiple layers containing. The outer thermoplastic resin layer 11 is formed by using one or more of the above resins, melt-extruding this using an extruder, etc., and melt-extruding and laminating it on the paper base layer 12. can be done. For example, the outer thermoplastic resin layer 11 is a single-layer thermoplastic resin layer containing low-density polyethylene. The thickness of the outer thermoplastic resin layer 11 is, for example, 15 μm or more and 35 μm or less.

内側熱可塑性樹脂層16は、好ましくは、化石燃料由来又はバイオマス由来の上述の低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を用いた直鎖状低密度ポリエチレンの1種ないし2種以上を含む単層又は多層の層である。内側熱可塑性樹脂層16は、上記のような樹脂の1種ないし2種以上を使用し、予め、これから樹脂のフィルムないしシートを製造し、その樹脂のフィルムないしシートを、接着剤層15を介して、蒸着フィルム14にドライラミネート積層することにより形成され得る。内側熱可塑性樹脂層16の厚みは、例えば30μm以上80μm以下であり、好ましくは40μm以上60μm以下である。 The inner thermoplastic resin layer 16 is preferably made of one or more of the above-mentioned low-density polyethylene derived from fossil fuel or biomass, linear low-density polyethylene, and linear low-density polyethylene using a metallocene catalyst. It may be a single layer or multiple layers containing. The inner thermoplastic resin layer 16 is formed by using one or more of the above-mentioned resins, producing a resin film or sheet from this in advance, and applying the resin film or sheet via the adhesive layer 15. It can be formed by dry laminating the vapor-deposited film 14. The thickness of the inner thermoplastic resin layer 16 is, for example, 30 μm or more and 80 μm or less, preferably 40 μm or more and 60 μm or less.

[紙基材層]
紙基材層12は、液体紙容器100を保持する基材層としての機能を果たすものであり、積層体に包装製品としての強度を付与できるものが好ましい。紙基材層として用いる紙は、100g/m以上700g/m以下、好ましくは150g/m以上600g/m以下、より好ましくは200g/m以上500g/m以下の坪量を有するものである。紙基材層としては、白板紙全般を対象とするが、特に安全性の観点から天然パルプを用いたアイボリー紙、ミルクカートン原紙、カップ原紙等の使用が好ましい。
[Paper base layer]
The paper base material layer 12 functions as a base material layer that holds the liquid paper container 100, and is preferably one that can provide the laminate with strength as a packaging product. The paper used as the paper base layer has a basis weight of 100 g/m 2 or more and 700 g/m 2 or less, preferably 150 g/m 2 or more and 600 g/m 2 or less, and more preferably 200 g/m 2 or more and 500 g/m 2 or less. It is something that you have. The paper base layer may be white paperboard in general, but from the viewpoint of safety, it is particularly preferable to use ivory paper using natural pulp, milk carton base paper, cup base paper, etc.

また、本発明で使用する板紙は、サイズ剤として、中性ロジンやアルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸を使用してもよく、定着剤としてカチオン性のポリアクリルアミドやカチオン性デンプン等を使用してもよい。また、硫酸バンドを使用してpH6以上pH9以下の中性領域で抄紙することも可能である。その他、必要に応じて上記のサイズ剤のほか、定着剤の他、製紙用各種填料、歩留向上剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、結合剤、分散剤、凝集剤、可塑剤、接着剤を適宜含有していてもよい。 In addition, the paperboard used in the present invention may use neutral rosin, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride as a sizing agent, and cationic polyacrylamide, cationic starch, etc. as a fixing agent. Good too. It is also possible to make paper in a neutral range of pH 6 or higher and pH 9 or lower using sulfuric acid band. In addition to the above-mentioned sizing agents, fixing agents, various fillers for paper manufacturing, retention aids, dry paper strength enhancers, wet paper strength enhancers, binders, dispersants, flocculants, plasticizers, etc., as necessary. It may contain an agent or an adhesive as appropriate.

[印刷層]
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様などの所望の任意の印刷模様を形成する層である。印刷層は、必要に応じて設けることができ、例えば、外側熱可塑性樹脂層11に設けることができる。印刷層は、外側熱可塑性樹脂層11の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができ、その形成方法は特に限定されない。
[Printing layer]
The printing layer contains letters, numbers, pictures, figures, symbols, patterns, etc. for decoration, display of contents, display of expiration date, display of manufacturer, seller, etc., and for giving a sense of beauty. This layer forms any desired printed pattern. The printed layer can be provided as needed, and can be provided on the outer thermoplastic resin layer 11, for example. The printing layer may be provided on the entire surface of the outer thermoplastic resin layer 11, or may be provided on a part of the outer thermoplastic resin layer 11. The printing layer can be formed using conventionally known pigments and dyes, and the forming method is not particularly limited.

[蒸着フィルム]
図2は、蒸着フィルム14の一例を示す断面図である。蒸着フィルム14は、延伸プラスチックフィルム141と、延伸プラスチックフィルム141の内側の面の上に設けられた透明蒸着層142と、透明蒸着層142の上に設けられたガスバリア性塗布膜143と、を有する。延伸プラスチックフィルム141は接着樹脂層13と接しており、ガスバリア性塗布膜143は接着剤層15と接している。以下、各層について説明する。
[Vapour-deposited film]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the vapor-deposited film 14. The vapor-deposited film 14 includes a stretched plastic film 141, a transparent vapor-deposited layer 142 provided on the inner surface of the stretched plastic film 141, and a gas barrier coating film 143 provided on the transparent vapor-deposited layer 142. . The stretched plastic film 141 is in contact with the adhesive resin layer 13 , and the gas barrier coating film 143 is in contact with the adhesive layer 15 . Each layer will be explained below.

(延伸プラスチックフィルム)
延伸プラスチックフィルム141は、所定の方向において延伸されているポリエステルフィルムである。延伸プラスチックフィルム141は、所定の一方向において延伸された一軸延伸フィルムであってもよく、所定の二方向において延伸された二軸延伸フィルムであってもよい。延伸プラスチックフィルム141の延伸方向は特には限定されない。例えば、延伸プラスチックフィルム141は、紙容器用包装材料10によって構成される液体紙容器の高さ方向において延伸されていてもよく、液体紙容器の幅方向において延伸されていてもよい。
(Stretched plastic film)
The stretched plastic film 141 is a polyester film stretched in a predetermined direction. The stretched plastic film 141 may be a uniaxially stretched film stretched in one predetermined direction, or a biaxially stretched film stretched in two predetermined directions. The stretching direction of the stretched plastic film 141 is not particularly limited. For example, the stretched plastic film 141 may be stretched in the height direction of the liquid paper container constituted by the paper container packaging material 10, or may be stretched in the width direction of the liquid paper container.

延伸プラスチックフィルム141は、バイオマス由来のポリエステル(以下、バイオマスポリエステルとも称する)を含む樹脂組成物である。バイオマスポリエステルは、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位が化石燃料由来のジカルボン酸であるポリエステルである。延伸プラスチックフィルム141におけるポリエチレンテレフタレートの含有率は、80質量%以上であってもよく、90質量%以上であってもよく、95質量%以上であってもよい。延伸プラスチックフィルム141は、延伸プラスチックフィルム141の樹脂組成物全体に対して、例えば5質量%以上のバイオマスポリエステルを含む。 The stretched plastic film 141 is a resin composition containing biomass-derived polyester (hereinafter also referred to as biomass polyester). Biomass polyester is a polyester whose diol units are biomass-derived ethylene glycol and whose dicarboxylic acid units are fossil fuel-derived dicarboxylic acids. The content of polyethylene terephthalate in the stretched plastic film 141 may be 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more. The stretched plastic film 141 contains, for example, 5% by mass or more of biomass polyester based on the entire resin composition of the stretched plastic film 141.

バイオマス由来のエチレングリコールは、従来の化石燃料由来のエチレングリコールと化学構造が同じであるため、バイオマス由来のエチレングリコールを用いて合成されたポリエステルフィルムは、従来の化石燃料由来のポリエステルフィルムと機械的特性等の物性面で遜色がない。したがって、延伸プラスチックフィルム141およびそれを備える紙容器用包装材料10は、カーボンニュートラルな材料からなる層を有するため、従来の化石燃料から得られる原料から製造された延伸プラスチックフィルムおよびそれを備える紙容器用包装材料に比べて、化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。 Biomass-derived ethylene glycol has the same chemical structure as conventional fossil fuel-derived ethylene glycol, so polyester films synthesized using biomass-derived ethylene glycol are mechanically superior to conventional fossil fuel-derived polyester films. There is no inferiority in terms of physical properties such as characteristics. Therefore, since the stretched plastic film 141 and the paper container packaging material 10 equipped with the same have a layer made of a carbon-neutral material, the stretched plastic film 141 and the paper container equipped with the same are manufactured from conventional raw materials obtained from fossil fuels. Compared to other packaging materials, the amount of fossil fuel used can be reduced and the environmental impact can be reduced.

バイオマス由来のエチレングリコールは、サトウキビ、トウモロコシ等のバイオマスを原料として製造されたエタノール(バイオマスエタノール)を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。 Biomass-derived ethylene glycol is made from ethanol produced from biomass such as sugarcane and corn (biomass ethanol). For example, biomass-derived ethylene glycol can be obtained by converting biomass ethanol into ethylene glycol via ethylene oxide using a conventionally known method. Moreover, commercially available biomass ethylene glycol may be used, and for example, biomass ethylene glycol commercially available from India Glycol Corporation can be suitably used.

ポリエステルのジカルボン酸単位は、化石燃料由来のジカルボン酸を使用する。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を使用することができる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル、具体的には、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、ジメチルテレフタレートが好ましい。 Dicarboxylic acid derived from fossil fuels is used as the dicarboxylic acid unit of the polyester. As the dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, and derivatives thereof can be used. Examples of aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid and isophthalic acid, and examples of derivatives of aromatic dicarboxylic acids include lower alkyl esters of aromatic dicarboxylic acids, specifically methyl esters, ethyl esters, propyl esters, and butyl esters. Examples include esters. Among these, terephthalic acid is preferred, and as the aromatic dicarboxylic acid derivative, dimethyl terephthalate is preferred.

延伸プラスチックフィルム141を形成する樹脂組成物は、化石燃料由来のポリエステル、化石燃料由来のポリエステル製品のリサイクルポリエステル、バイオマス由来のポリエステル製品のリサイクルポリエステルなどを5質量%以上45質量%以下の割合で1種または2種以上含んでいてもよい。 The resin composition forming the stretched plastic film 141 is made of fossil fuel-derived polyester, recycled polyester of fossil fuel-derived polyester products, recycled polyester of biomass-derived polyester products, etc. in a proportion of 5% by mass or more and 45% by mass or less. It may contain one species or two or more species.

大気中の二酸化炭素には、14Cが一定割合(105.5pMC)で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中の14C含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中には14Cが殆ど含まれていないことも知られている。したがって、ポリエステル中の全炭素原子中に含まれる14Cの割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。 Since carbon dioxide in the atmosphere contains 14 C at a certain rate (105.5 pMC), the 14 C content in plants that grow by taking in atmospheric carbon dioxide, such as corn, is also around 105.5 pMC. It is known that It is also known that fossil fuels contain almost no 14C . Therefore, by measuring the proportion of 14 C contained in all carbon atoms in polyester, the proportion of carbon derived from biomass can be calculated.

バイオマス由来の原料の比率を表す指標として、バイオマス度を用いることができる。本実施の形態において、「バイオマス度」とは、バイオマス由来成分の重量比率を示すものである。ポリエチレンテレフタレートを例にとると、ポリエチレンテレフタレートは、2炭素原子を含むエチレングリコールと8炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比1:1で重合したものであるため、エチレングリコールとしてバイオマス由来のもののみを使用した場合、ポリエチレンテレフタレート中のバイオマス由来成分の重量比率は31.25%であるため、バイオマス度は31.25%となる(バイオマス由来のエチレングリコール由来の分子量/ポリエステルの重合1単位の分子量=60÷192)。
化石燃料由来のポリエステルにおいては、バイオマス由来成分の重量比率が0%であるので、化石燃料由来のポリエステルのバイオマス度は0%となる。本実施の形態において、延伸プラスチックフィルム141中のバイオマス度は、カーボンオフセット材料としての効果を発現する上では、5.0%以上であることが好ましく、10.0%以上であることがより好ましい。また、延伸プラスチックフィルム141中のバイオマス度は、フィルムの製造工程上の問題や物性面から、30.0%以下であってもよい。
Biomass degree can be used as an index representing the ratio of raw materials derived from biomass. In this embodiment, "biomass degree" indicates the weight ratio of biomass-derived components. Taking polyethylene terephthalate as an example, polyethylene terephthalate is a polymerization of ethylene glycol containing 2 carbon atoms and terephthalic acid containing 8 carbon atoms in a molar ratio of 1:1, so only biomass-derived ethylene glycol can be used. When using polyethylene terephthalate, the weight ratio of biomass-derived components in polyethylene terephthalate is 31.25%, so the biomass degree is 31.25% (molecular weight derived from ethylene glycol derived from biomass / molecular weight of one polymerized unit of polyester). =60÷192).
In fossil fuel-derived polyester, the weight ratio of biomass-derived components is 0%, so the biomass degree of fossil fuel-derived polyester is 0%. In this embodiment, the biomass content in the stretched plastic film 141 is preferably 5.0% or more, more preferably 10.0% or more in order to exhibit the effect as a carbon offset material. . Further, the biomass content in the stretched plastic film 141 may be 30.0% or less due to problems in the film manufacturing process and physical properties.

延伸プラスチックフィルム141は、上記の樹脂組成物を用いて、例えば、Tダイ法によってフィルム化することにより形成することができる。具体的には、上記した樹脂組成物を乾燥させた後、樹脂組成物の融点以上の温度(Tm)~Tm+70℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、樹脂組成物を溶融し、例えばTダイなどのダイよりシート状に押出し、押出されたシート状物を回転している冷却ドラムなどで急冷固化することによりフィルムを成形することができる。溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。 The stretched plastic film 141 can be formed by forming the resin composition into a film by, for example, a T-die method. Specifically, after drying the resin composition described above, it is supplied to a melt extruder heated to a temperature (Tm) above the melting point of the resin composition to Tm + 70°C to melt the resin composition. For example, a film can be formed by extruding the material into a sheet from a die such as a T-die, and rapidly cooling and solidifying the extruded sheet material using a rotating cooling drum or the like. As the melt extruder, a single screw extruder, a twin screw extruder, a vent extruder, a tandem extruder, etc. can be used depending on the purpose.

上記のようにして得られたフィルムは2軸延伸されていることが好ましい。2軸延伸は従来公知の方法で行うことができる。例えば、上記のようにして冷却ドラム上に押し出されたフィルムを、続いて、ロール加熱、赤外線加熱などで加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムとする。この延伸は2個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。縦延伸は、通常、50℃以上100℃以下の温度範囲で行われる。また、縦延伸の倍率は、フィルム用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上4.2倍以下とするのが好ましい。延伸倍率が2.5倍未満の場合は、フィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。 The film obtained as described above is preferably biaxially stretched. Biaxial stretching can be performed by a conventionally known method. For example, the film extruded onto a cooling drum as described above is then heated by roll heating, infrared heating, etc., and stretched in the longitudinal direction to form a longitudinally stretched film. This stretching is preferably carried out using the difference in circumferential speed between two or more rolls. Longitudinal stretching is usually performed at a temperature range of 50°C or higher and 100°C or lower. Further, the longitudinal stretching ratio is preferably 2.5 times or more and 4.2 times or less, although it depends on the required characteristics of the film application. If the stretching ratio is less than 2.5 times, the thickness of the film becomes uneven and it is difficult to obtain a good film.

縦延伸されたフィルムは、続いて横延伸、熱固定、熱弛緩の各処理工程を順次施して2軸延伸フィルムとなる。横延伸は、通常、50℃以上100℃以下の温度範囲で行われる。横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上5.0倍以下が好ましい。2.5倍未満の場合はフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムが得られにくく、5.0倍を超える場合は製膜中に破断が発生しやすくなる。 The longitudinally stretched film is then sequentially subjected to transverse stretching, heat setting, and heat relaxation to become a biaxially stretched film. The transverse stretching is usually performed at a temperature range of 50°C or higher and 100°C or lower. The transverse stretching ratio is preferably 2.5 times or more and 5.0 times or less, although it depends on the required characteristics of this use. If it is less than 2.5 times, the thickness of the film becomes uneven and it is difficult to obtain a good film, and if it exceeds 5.0 times, breakage is likely to occur during film formation.

横延伸のあと、続いて熱固定処理を行うが、好ましい熱固定の温度範囲は、PETのTg+70~Tm-10℃である。また、熱固定時間は1秒以上60秒以下が好ましい。さらに熱収縮率の低滅が必要な用途については、必要に応じて熱弛緩処理を行ってもよい。 After the transverse stretching, heat setting is subsequently performed, and the preferred temperature range for heat setting is Tg+70 to Tm-10°C of PET. Further, the heat setting time is preferably 1 second or more and 60 seconds or less. Furthermore, for applications requiring a reduction in thermal shrinkage rate, a thermal relaxation treatment may be performed as necessary.

上記のようにして得られる延伸プラスチックフィルム141の厚さは、その用途に応じて任意である。延伸プラスチックフィルム141の厚さは、例えば5μm以上であり、8μm以上であってもよい。また、延伸プラスチックフィルム141の厚さは、例えば100μm以下であり、50μm以下であってもよく、30μm以下であってもよく、25μm以下であってもよい。延伸プラスチックフィルム141の厚さの範囲は、上述の下限の候補値と上限の候補値との任意の組み合わせによって定められ得る。また、フィルムの破断強度は、MD方向で5kgf/mm2以上40kgf/mm2以下、TD方向で5kgf/mm2以上35kgf/mm2以下であり、また、破断伸度は、MD方向で50%以上350%以下、TD方向で50%以上300%以下である。また、150℃の温度環境下に30分放置した時の収縮率は、0.1%以上5%以下である。 The thickness of the stretched plastic film 141 obtained as described above is arbitrary depending on its use. The thickness of the stretched plastic film 141 is, for example, 5 μm or more, and may be 8 μm or more. Further, the thickness of the stretched plastic film 141 is, for example, 100 μm or less, may be 50 μm or less, may be 30 μm or less, or may be 25 μm or less. The range of the thickness of the stretched plastic film 141 can be determined by any combination of the above-mentioned lower limit candidate value and upper limit candidate value. In addition, the breaking strength of the film is 5 kgf/mm 2 or more and 40 kgf/mm 2 or less in the MD direction, and 5 kgf/mm 2 or more and 35 kgf/mm 2 or less in the TD direction, and the breaking elongation is 50% in the MD direction. 50% or more and 300% or less in the TD direction. Further, the shrinkage rate when left in a temperature environment of 150° C. for 30 minutes is 0.1% or more and 5% or less.

(透明蒸着層)
透明蒸着層142は、主成分として酸化アルミニウムを含む無機酸化物の薄膜である。透明蒸着層142は、酸化アルミニウムあるいはアルミニウムの窒化物、炭化物、水酸化物の単独又はその混合物などのアルミニウム化合物を含んでいてもよい。さらに、透明蒸着層142は、アルミニウム化合物を主成分として含み、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸化窒化物、ケイ素炭化物、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、またはこれらの金属窒化物、炭化物及びその混合物などを更に含んでいてもよい。
(Transparent vapor deposition layer)
The transparent vapor deposition layer 142 is a thin film of an inorganic oxide containing aluminum oxide as a main component. The transparent vapor deposition layer 142 may include an aluminum compound such as aluminum oxide or aluminum nitride, carbide, or hydroxide alone or a mixture thereof. Furthermore, the transparent vapor deposition layer 142 contains an aluminum compound as a main component, such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, etc. It may further contain metal oxides, metal nitrides, carbides, and mixtures thereof.

(ガスバリア性塗布膜)
ガスバリア性塗布膜143は、透明蒸着層142を機械的・化学的に保護するとともに、蒸着フィルム14のバリア性を向上させるためのものであり、透明蒸着層142に接するように積層される。ガスバリア性塗布膜143は、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂、及び必要に応じて添加されるシランカップリング剤とを含む樹脂組成物からなるガスバリア性塗布膜用コート剤によって形成される硬化膜である。
(Gas barrier coating film)
The gas barrier coating film 143 is for mechanically and chemically protecting the transparent vapor deposition layer 142 and improving the barrier properties of the vapor deposition film 14, and is laminated so as to be in contact with the transparent vapor deposition layer 142. The gas barrier coating film 143 is a cured film formed by a coating agent for a gas barrier coating film made of a resin composition containing a metal alkoxide, a water-soluble resin containing a hydroxyl group, and a silane coupling agent added as necessary. be.

前記樹脂組成物中の水酸基含有水溶性樹脂/金属アルコキシドの質量比は、5/95以上、20/80以下が好ましく、8/92以上、15/85以下がより好ましい。上記範囲よりも小さいと、バリア性被覆層のバリア効果が不十分になり易い傾向になり、上記範囲よりも大きいと、バリア性被覆層の剛性と脆性とが大きくなり易くなる。 The mass ratio of hydroxyl group-containing water-soluble resin/metal alkoxide in the resin composition is preferably 5/95 or more and 20/80 or less, and more preferably 8/92 or more and 15/85 or less. When it is smaller than the above range, the barrier effect of the barrier coating layer tends to be insufficient, and when it is larger than the above range, the rigidity and brittleness of the barrier coating layer tend to increase.

ガスバリア性塗布膜143の厚みは、100nm以上、800nm以下が好ましい。上記範囲よりも薄いと、ガスバリア性塗布膜143のバリア効果が不十分になり易くなり、上記範囲よりも厚いと、剛性と脆性とが大きくなり易くなる。 The thickness of the gas barrier coating film 143 is preferably 100 nm or more and 800 nm or less. If it is thinner than the above range, the barrier effect of the gas barrier coating film 143 tends to be insufficient, and if it is thicker than the above range, the rigidity and brittleness tend to increase.

金属アルコキシドは、一般式R1nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、水素原子または炭素数1~8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。1分子中の複数のR1、R2のそれぞれは、同一であっても、異なっていてもよい。)・・・(I)で表される。 The metal alkoxide has the general formula R 1 nM(OR 2 )m (wherein R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, and n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n+m represents the valence of M. Even if each of the plurality of R 1 and R 2 in one molecule is the same, (may be different)...Represented by (I).

金属アルコキシドのMで表される具体的な金属原子としては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、スズ、鉛、ボラン、その他等を例示することができ、例えば、MがSi(ケイ素)であるアルコキシシランを使用することが好ましい。 Specific examples of the metal atom represented by M in the metal alkoxide include silicon, zirconium, titanium, aluminum, tin, lead, borane, and others. For example, alkoxy in which M is Si (silicon) Preference is given to using silanes.

上記一般式(I)において、ORの具体例としては、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-プロポキシ基、ブトキシ基、3-メタクリロキシ基。3-アクリロキシ基、フェノキシ基、等のアルコキシ基またはフェノキシ基等が挙げられる。 In the above general formula (I), specific examples of OR 2 include a hydroxyl group, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an i-propoxy group, a butoxy group, and a 3-methacryloxy group. Examples include alkoxy groups such as 3-acryloxy groups and phenoxy groups, and phenoxy groups.

上記において、Rの具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、p-スチリル基、3-クロロプロピル基、トリフルオロメチル基、ビニル基、γ-グリシドキシプロピル基、メタクリル基、γ-アミノプロピル基等が挙げられる。 In the above, specific examples of R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, phenyl group, p-styryl group, 3-chloropropyl group, trifluoromethyl group, vinyl group, γ-glycyl group, Examples include sidoxypropyl group, methacryl group, and γ-aminopropyl group.

アルコキシシランの具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、フェニルフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン等の各種アルコキシシランやフェノキシシラン等が挙げられる。本実施の形態において、これらのアルコキシシランの縮重合物も使用することができ、具体的には、例えば、ポリテトラメトキシシラン、ポリテトラエトキシシラン等を使用することができる。 Specific examples of alkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, Methyltributoxysilane, methyltriphenoxysilane, phenylphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxy Silane, isopropyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3- Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane Examples include various alkoxysilanes such as ethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, and 1,6-bis(trimethoxysilyl)hexane, and phenoxysilane. In this embodiment, condensation products of these alkoxysilanes can also be used, and specifically, for example, polytetramethoxysilane, polytetraethoxysilane, etc. can be used.

シランカップリング剤は、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂による硬化膜の架橋密度を調整して、バリア性及び耐熱水処理性のある膜とするために用いるものである。 The silane coupling agent is used to adjust the crosslinking density of the cured film made of the metal alkoxide and the hydroxyl group-containing water-soluble resin to form a film with barrier properties and hot water treatment resistance.

シランカップリング剤は、一般式:RnSi(OR)4-n ・・・(II)
(ただし、式中、RおよびRはそれぞれ独立して有機官能基を表し、nは1から3である。)
で表される。
The silane coupling agent has the general formula: R 3 nSi(OR 4 )4-n...(II)
(However, in the formula, R 3 and R 4 each independently represent an organic functional group, and n is 1 to 3.)
It is expressed as

上記一般式(II)中、Rとしては、例えば、アルキル基やアルキレン基等の炭化水素基、エポキシ基、(メタ)アクリロキシ基、ウレイド基、ビニル基、アミノ基、イソシアヌレート基またはイソシアネート基を有する官能基が挙げられる。具体的には、2つまたは3つ存在するRの少なくとも一つは、エポキシ基を有する官能基であることが好ましく、3-グリシドキシプロピル基および2-(3,4エポキシシクロヘキシル)基であることがより好ましい。なお、Rは、それぞれ同一であっても、異なってもよい。 In the above general formula (II), R 3 is, for example, a hydrocarbon group such as an alkyl group or an alkylene group, an epoxy group, a (meth)acryloxy group, a ureido group, a vinyl group, an amino group, an isocyanurate group, or an isocyanate group. Examples include functional groups having the following. Specifically, at least one of two or three R 3 's is preferably a functional group having an epoxy group, such as a 3-glycidoxypropyl group and a 2-(3,4 epoxycyclohexyl) group. It is more preferable that Note that R 3 may be the same or different.

上記一般式(II)中、Rとしては、例えば、炭素数1~8の有機官能基であり、好ましくは分岐を有していてもよい炭素数1~8のアルキル基または炭素数3~7のアルコキシアルキル基である。例えば、炭素数1~8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。また、炭素数3~7のアルコキシアルキル基としては、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルブチルエーテル、メチルsec-ブチルエーテル、エチルsec-ブチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、エチルtert-ブチルエーテル等の直鎖又は分岐鎖状エーテルから1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。なお、(OR)は、それぞれ同一であっても、異なってもよい。 In the above general formula (II), R 4 is, for example, an organic functional group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, which may have a branch, or an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms. 7 is an alkoxyalkyl group. For example, examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and the like. Examples of alkoxyalkyl groups having 3 to 7 carbon atoms include methyl ethyl ether, diethyl ether, methyl propyl ether, methyl isopropyl ether, ethyl propyl ether, ethyl isopropyl ether, methyl butyl ether, ethyl butyl ether, methyl sec-butyl ether, ethyl sec -butyl ether, methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, and other linear or branched ethers with one hydrogen atom removed. Note that (OR 4 ) may be the same or different.

上記一般式(II)で表されるシランカップリング剤としては、例えば、n=1の場合、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランおよび3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。n=2の場合、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランおよび3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられ、n=3の場合、3-グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ジメチルメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ジメチルエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent represented by the above general formula (II) include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane when n=1. When n=2, examples include 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and when n=3, examples include 3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, etc. Examples include sidoxypropyldimethylethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)dimethylmethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)dimethylethoxysilane.

特に、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランおよび3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを用いたバリア性被覆層の硬化膜の架橋密度は、トリアルコキシシランを用いた系での架橋密度より低くなる。そのため、ガスバリア性及び耐熱水処理性のある膜として優れながら、柔軟性のある硬化膜となり、耐屈曲性にも優れるため、当該バリアフィルムを用いた包装材料はゲルボフレックス試験後でもガスバリア性が劣化し難い。 In particular, the crosslinking density of the cured film of the barrier coating layer using 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane is lower than that of the system using trialkoxysilane. Become. Therefore, while it is a film with excellent gas barrier properties and hot water treatment resistance, it becomes a flexible cured film and has excellent bending resistance, so packaging materials using this barrier film have gas barrier properties even after the Gelboflex test. Hard to deteriorate.

シランカップリング剤は、n=1、2、3、のものを混合して用いることもでき、その量比及びシランカップリング剤の使用量は、バリア性被覆層の硬化膜の設計により決められる。 The silane coupling agent can be used as a mixture of n=1, 2, or 3, and the ratio and amount of the silane coupling agent used are determined by the design of the cured film of the barrier coating layer. .

水酸基含有水溶性樹脂は、金属アルコキシドと脱水共縮合し得るものであり、ケン化度は、90%以上、100%以下が好ましく、95%以上、100%以下がより好ましく、99%以上、100%以下が更に好ましい。ケン化度が上記範囲よりも小さいと。バリア性被覆層の硬度が低下し易くなる。 The hydroxyl group-containing water-soluble resin can undergo dehydration co-condensation with a metal alkoxide, and the degree of saponification is preferably 90% or more and 100% or less, more preferably 95% or more and 100% or less, and 99% or more and 100% or less. % or less is more preferable. If the degree of saponification is smaller than the above range. The hardness of the barrier coating layer tends to decrease.

水酸基含有水溶性樹脂の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン・ビニルアルコ一ル共重合体、2官能フェノール化合物と2官能エポキシ化合物との重合体、等が挙げられ、各々を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよく、共重合させて用いてもよい。これらの中で、特に、柔軟性と親和性に優れることから、ポリビニルアルコールが好ましく、ポリビニルアルコール系樹脂が好適である。 Specific examples of hydroxyl group-containing water-soluble resins include polyvinyl alcohol resins, ethylene-vinyl alcohol copolymers, polymers of bifunctional phenol compounds and bifunctional epoxy compounds, etc. They may be used, or two or more types may be used in combination, or they may be copolymerized. Among these, polyvinyl alcohol is particularly preferred because of its excellent flexibility and affinity, and polyvinyl alcohol-based resins are preferred.

具体的には、例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコ一ル系樹脂や、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られたエチレン・ビニルアルコール共重合体を使用することができる。
このようなポリビニルアルコール系樹脂としては、株式会社クラレ製のPVA-124(ケン化度=99%、重合度=2,400)」、日本合成化学工業株式会社製の「ゴーセノールNM-14(ケン化度=99%、重合度=1,400)」等を挙げることができる。
Specifically, for example, polyvinyl alcohol resin obtained by saponifying polyvinyl acetate or ethylene/vinyl alcohol copolymer obtained by saponifying a copolymer of ethylene and vinyl acetate is used. can do.
Examples of such polyvinyl alcohol-based resins include PVA-124 (saponification degree = 99%, polymerization degree = 2,400) manufactured by Kuraray Co., Ltd., and Gohsenol NM-14 (saponification degree = 2,400) manufactured by Nippon Gosei Chemical Industry Co., Ltd. = 99%, degree of polymerization = 1,400).

(蒸着フィルムの好ましい構成)
次に、厚み方向における蒸着フィルム14の好ましい構成について、図3を参照して説明する。図3は、蒸着フィルム14のガスバリア性塗布膜143側の表面に対し、Cs(セシウム)イオン銃により一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いて、透明蒸着層142に由来するイオンと、延伸プラスチックフィルム141に由来するイオンを測定した結果を示す図である。蒸着フィルム14の透明蒸着層142は、図3に示すグラフ解析図によって特定される遷移領域を含んでいる。
(Preferred configuration of vapor deposited film)
Next, a preferred configuration of the vapor deposited film 14 in the thickness direction will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 shows a method using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) while repeating soft etching at a constant rate with a Cs (cesium) ion gun on the surface of the vapor-deposited film 14 on the gas barrier coating film 143 side. FIG. 3 is a diagram showing the results of measuring ions originating from the transparent vapor deposited layer 142 and ions originating from the stretched plastic film 141 using the method. The transparent deposited layer 142 of the deposited film 14 includes a transition region identified by the graphical analysis diagram shown in FIG.

遷移領域とは、蒸着フィルム14をガスバリア性塗布膜143側からTOF-SIMSを用いてエッチングを行うことで検出される、水酸化アルミニウムに変成する元素結合Al24Hのピークの位置T2と、透明蒸着層142と延伸プラスチックフィルム141との界面T1との間の領域である。透明蒸着層142と延伸プラスチックフィルム141との界面T1は、元素C6のグラフの強度が、延伸プラスチックフィルム141における元素C6の強度の半分になる位置として特定される。図3において、符号W1は、遷移領域の厚みを表す。 The transition region is the peak position T 2 of the elemental bond Al 2 O 4 H that transforms into aluminum hydroxide, which is detected by etching the vapor deposited film 14 from the gas barrier coating film 143 side using TOF-SIMS. and the interface T 1 between the transparent vapor deposition layer 142 and the stretched plastic film 141. The interface T 1 between the transparent vapor deposition layer 142 and the stretched plastic film 141 is specified as the position where the intensity of the graph of the element C 6 is half of the intensity of the element C 6 in the stretched plastic film 141 . In FIG. 3, the symbol W 1 represents the thickness of the transition region.

透明蒸着層142の厚みに対する遷移領域の厚みW1の比率(以下、遷移領域の変成率とも称する)は、5%以上60%以下であることが望ましい。変成率が60%を超えると、蒸着フィルム14に熱が加えられた場合に、延伸プラスチックフィルム141に対する透明蒸着層142の密着性が低下し得る。また、水蒸気に対する蒸着フィルム14のバリア性が低下し得る。変成率は、30%以下であってもよく、25%以下であってもよく、20%以下であってもよい。また、変成率は、10%以上であってもよく、15%以上であってもよい。変成率の範囲は、上述の下限の候補値と上限の候補値との任意の組み合わせによって定められ得る。 The ratio of the thickness W 1 of the transition region to the thickness of the transparent vapor deposition layer 142 (hereinafter also referred to as the metamorphism rate of the transition region) is preferably 5% or more and 60% or less. If the transformation rate exceeds 60%, the adhesion of the transparent vapor deposited layer 142 to the stretched plastic film 141 may decrease when heat is applied to the vapor deposited film 14. Further, the barrier properties of the vapor deposited film 14 against water vapor may be reduced. The metamorphosis rate may be 30% or less, 25% or less, or 20% or less. Further, the metamorphism rate may be 10% or more, or 15% or more. The range of metamorphism rates can be determined by any combination of the above-mentioned lower limit candidate value and upper limit candidate value.

延伸プラスチックフィルム141と透明蒸着層142の界面は、熱によって機械的及び化学的なストレスを受ける。従って、密着性やバリア性の低下を抑制するためには、延伸プラスチックフィルム141と透明蒸着層142の界面において強固に透明蒸着層142で延伸プラスチックフィルム141を被覆することが重要である。 The interface between the stretched plastic film 141 and the transparent vapor deposition layer 142 is subjected to mechanical and chemical stress due to heat. Therefore, in order to suppress deterioration of adhesion and barrier properties, it is important to firmly cover the stretched plastic film 141 with the transparent vapor deposited layer 142 at the interface between the stretched plastic film 141 and the transparent vapor deposited layer 142.

水酸化アルミニウムは、その化学構造によりプラスチック基材との密着性がよく、またそれ自体がネットワークを作り緻密なため、高い水蒸気バリア性を有する。しかし、熱ストレスに対して、水酸化アルミと基材との水素結合に基づく結合構造は微視的に崩れやすい。また、水酸化アルミニウムのネットワークに対しても、水分子と水酸化アルミニウムの粒界面の親和性から膜中に浸透しやすい。 Aluminum hydroxide has good adhesion to plastic substrates due to its chemical structure, and since it itself forms a dense network, it has high water vapor barrier properties. However, the bond structure based on hydrogen bonds between aluminum hydroxide and the base material tends to microscopically collapse under heat stress. Furthermore, the aluminum hydroxide network easily penetrates into the membrane due to the affinity between water molecules and the grain boundaries of aluminum hydroxide.

本実施の形態では、酸化アルミニウム蒸着膜における水酸化アルミニウムが形成するプラスチック基材との界面における遷移領域を極力狭くするために、元素結合Al24Hに注目し、その存在量を制御することで、熱ストレスによって元素結合Al24Hから発生する水酸化アルミニウムを抑え、相対的に水酸化アルミニウムが少ない酸化アルミニウム膜比率を上げることにより、熱ストレスによる水分子による微視的な蒸着膜破壊、プラスチック基材との界面破壊を抑制することを意図している。それにより従来にない密着性、バリア性を有する蒸着フィルム14を提供することができる。 In this embodiment, in order to minimize the transition region formed by aluminum hydroxide in the aluminum oxide vapor-deposited film at the interface with the plastic base material, we will focus on the elemental bond Al 2 O 4 H and control its abundance. By suppressing aluminum hydroxide generated from elemental bonds Al 2 O 4 H due to heat stress, and increasing the ratio of aluminum oxide film with relatively little aluminum hydroxide, microscopic vapor deposition by water molecules caused by heat stress is suppressed. It is intended to suppress membrane destruction and interface destruction with the plastic base material. Thereby, a vapor deposited film 14 having unprecedented adhesiveness and barrier properties can be provided.

酸化アルミニウム蒸着膜は、酸素プラズマ前処理されたプラスチック基材表面に蒸着膜を成膜することで形成することができる。蒸着膜を成膜する蒸着法としては、物理蒸着法、化学蒸着の中から種々の蒸着法が適用できる。物理蒸着法としては、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、クラスターイオンビーム法からなる群から選ぶことができ、化学蒸着法としては、プラズマCVD法、プラズマ重合法、熱CVD法、触媒反応型CVD法からなる群から選ぶことができる。本実施の形態においては、物理蒸着法の蒸着法が好適である。 The aluminum oxide vapor-deposited film can be formed by forming a vapor-deposited film on the surface of a plastic substrate that has been pretreated with oxygen plasma. As the vapor deposition method for forming the vapor deposited film, various vapor deposition methods can be applied from among physical vapor deposition and chemical vapor deposition. Physical vapor deposition methods can be selected from the group consisting of vapor deposition, sputtering, ion plating, ion beam assist, and cluster ion beam methods, and chemical vapor deposition methods include plasma CVD, plasma polymerization, and thermal It can be selected from the group consisting of CVD method and catalytic reaction type CVD method. In this embodiment, a physical vapor deposition method is suitable.

図3のグラフを得るための方法の一具体例について説明する。まず、Csを用いて、ガスバリア性塗布膜143の最表面からエッチングを行い、ガスバリア性塗布膜143と透明蒸着層142と延伸プラスチックフィルム141等のフィルムとの界面の元素結合及び蒸着膜の元素結合の分析を実施する。これにより、図3に示すグラフを得ることができる。 A specific example of a method for obtaining the graph of FIG. 3 will be described. First, using Cs, etching is performed from the outermost surface of the gas barrier coating film 143 to form elemental bonds at the interface between the gas barrier coating film 143, the transparent vapor deposition layer 142, and a film such as the stretched plastic film 141, and elemental bonds in the vapor deposition film. conduct an analysis of Thereby, the graph shown in FIG. 3 can be obtained.

次に、図3のグラフの解析方法の一具体例について説明する。ここでは、ガスバリア性塗布膜143が酸化ケイ素を含む場合について説明する。 Next, a specific example of a method for analyzing the graph of FIG. 3 will be described. Here, a case will be described in which the gas barrier coating film 143 contains silicon oxide.

まず、グラフにおいて、ガスバリア性塗布膜143の構成元素であるSiO2(質量数59.96)の強度が、ガスバリア性塗布膜143における強度の半分になる位置を、ガスバリア性塗布膜143と透明蒸着層142の界面として特定する。次に、延伸プラスチックフィルム141の構成材料であるC6(質量数72.00)の強度が、延伸プラスチックフィルム141における強度の半分になる位置を、延伸プラスチックフィルム141と透明蒸着層142の界面として特定する。また、2つの界面の間の、厚み方向における距離を、透明蒸着層142の厚みとして採用する。 First, in the graph, the position where the strength of SiO 2 (mass number 59.96), which is a constituent element of the gas barrier coating film 143, is half the strength of the gas barrier coating film 143 is located between the gas barrier coating film 143 and the transparent vapor-deposited film. It is identified as the interface of layer 142. Next, the position where the strength of C 6 (mass number 72.00), which is the constituent material of the stretched plastic film 141, is half of the strength in the stretched plastic film 141 is set as the interface between the stretched plastic film 141 and the transparent vapor deposition layer 142. Identify. Further, the distance between the two interfaces in the thickness direction is employed as the thickness of the transparent vapor deposition layer 142.

次に、測定された元素結合Al24H(質量数118.93)を表すピークを求め、そのピークから界面までを遷移領域とする。ただし、ガスバリア性塗布膜143の成分がAl24H(質量数118.93)と同じ質量数の材料で構成される場合、118.93の波形を分離する必要がある。 Next, a peak representing the measured elemental bond Al 2 O 4 H (mass number 118.93) is determined, and the region from the peak to the interface is defined as a transition region. However, when the gas barrier coating film 143 is composed of a material having the same mass number as Al 2 O 4 H (mass number 118.93), it is necessary to separate the waveform of 118.93.

ガスバリア性塗布膜143と透明蒸着層142の界面に、反応物AlSiO4と、水酸化物Al24Hとが生じる場合、それらと、延伸プラスチックフィルム141と透明蒸着層142の間の界面に存在するAl24Hを分離することができる。このように、波形の分離については、ガスバリア性塗布膜143の材料に応じて適宜対応することができる。 When the reactant AlSiO 4 and the hydroxide Al 2 O 4 H occur at the interface between the gas barrier coating film 143 and the transparent vapor deposited layer 142, the reactant AlSiO 4 and the hydroxide Al 2 O 4 H occur at the interface between them and the stretched plastic film 141 and the transparent vapor deposited layer 142. The Al 2 O 4 H present can be separated off. In this way, the waveform separation can be handled appropriately depending on the material of the gas barrier coating film 143.

波形分離においては、例えば、TOF-SIMSで得られた、質量数118.93のプロファイルを、Gaussian関数を用いて非線形のカーブフィッティングを行い最小二乗法Levenberg Marquardt アルゴリズムを使用して重複ピークの分離を行うことができる。 In waveform separation, for example, a profile with a mass number of 118.93 obtained by TOF-SIMS is subjected to nonlinear curve fitting using a Gaussian function, and overlapping peaks are separated using a least squares method Levenberg Marquardt algorithm. It can be carried out.

[接着樹脂層]
接着樹脂層13は、接着樹脂を含み、紙基材層12を含む基材と蒸着フィルム14を含むフィルムとを接着する層である。接着樹脂層13は、例えばサンドラミネート法により形成される。
[Adhesive resin layer]
The adhesive resin layer 13 is a layer that includes an adhesive resin and adheres the base material including the paper base material layer 12 and the film including the vapor-deposited film 14. The adhesive resin layer 13 is formed by, for example, a sand lamination method.

接着樹脂層13の接着樹脂は、好ましくは、エポキシ基含有化合物、シラン基含有化合物、カルボン酸基含有化合物、及び酸無水物含有化合物からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む樹脂組成物である。例えば、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂を用いることができる。これにより、接着樹脂層13を介してサンドラミネート法により紙基材層12と蒸着フィルム14の延伸プラスチックフィルム141とを接着する工程において蒸着フィルム14が受ける熱ストレスを低減することができる。これにより、蒸着フィルム14のガスバリア性が低下することを抑制することができる。また、接着樹脂層13と蒸着フィルム14の延伸プラスチックフィルム141との間の密着性が高いので、接着樹脂層13と延伸プラスチックフィルム141との間のアンカーコート層を不要にすることができる。すなわち、延伸プラスチックフィルム141の外側の面が直接的に接着樹脂層13に接するように接着樹脂層13を設けることができる。 The adhesive resin of the adhesive resin layer 13 preferably contains one or more compounds selected from the group consisting of epoxy group-containing compounds, silane group-containing compounds, carboxylic acid group-containing compounds, and acid anhydride-containing compounds. It is a resin composition containing. For example, polyethylene resin or polypropylene resin can be used. Thereby, it is possible to reduce the thermal stress that the vapor deposited film 14 receives in the step of bonding the paper base layer 12 and the stretched plastic film 141 of the vapor deposited film 14 via the adhesive resin layer 13 by the sand lamination method. Thereby, it is possible to suppress the gas barrier properties of the vapor-deposited film 14 from deteriorating. Furthermore, since the adhesiveness between the adhesive resin layer 13 and the stretched plastic film 141 of the vapor-deposited film 14 is high, the anchor coat layer between the adhesive resin layer 13 and the stretched plastic film 141 can be made unnecessary. That is, the adhesive resin layer 13 can be provided such that the outer surface of the stretched plastic film 141 is in direct contact with the adhesive resin layer 13.

接着樹脂層13を構成する接着樹脂として、ポリエチレン系樹脂を用いる場合には、耐熱性に優れることから、密度が920~970kg/m3の範囲が好ましく、920~965kg/m3の範囲がより好ましい。接着樹脂層13を構成する接着樹脂の密度を前記の範囲とすることにより、紙容器用包装材料10に熱が加えられた場合に、ピンホールの発生や透明蒸着層142の剥離やシワを効果的に抑制することができる。また、液体紙容器を作製する際の熱に起因する熱ピンホールの発生も抑制することができる。接着樹脂層13を構成する接着樹脂の融点は、内側熱可塑性樹脂層16の融点より高いことが望ましい。例えば、融点が90℃以上であることが好ましく、100℃以上がより好ましい。 When polyethylene resin is used as the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13, the density is preferably in the range of 920 to 970 kg/m 3 and more preferably in the range of 920 to 965 kg/m 3 because it has excellent heat resistance. preferable. By setting the density of the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13 within the above range, when heat is applied to the packaging material 10 for paper containers, the generation of pinholes and the peeling and wrinkles of the transparent vapor deposited layer 142 can be effectively prevented. can be suppressed. Furthermore, it is also possible to suppress the generation of thermal pinholes caused by heat during the production of liquid paper containers. The melting point of the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13 is desirably higher than the melting point of the inner thermoplastic resin layer 16 . For example, the melting point is preferably 90°C or higher, more preferably 100°C or higher.

接着樹脂層13を構成する接着樹脂としては、紙基材層12や蒸着フィルム14との接着性を考慮すると、ポリエチレン系の樹脂が好ましい。このようなポリエチレン系樹脂としては、エチレン単独重合体、もしくはエチレン・α-オレフィン共重合体、およびこれらの組成物であり、その分子鎖の形態は直鎖状でもよく、炭素数6以上の長鎖分岐を有していてもよい。 As the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13, a polyethylene resin is preferable in consideration of adhesiveness with the paper base layer 12 and the vapor deposited film 14. Such polyethylene resins include ethylene homopolymers, ethylene/α-olefin copolymers, and compositions thereof, and the molecular chain form may be linear, with a long chain having 6 or more carbon atoms. It may have chain branching.

前記エチレン単独重合体としては、中・低圧法エチレン単独重合体、高圧法低密度ポリエチレンなどを例示することができる。中・低圧法エチレン単独重合体は、従来公知の中・低圧イオン重合法により得ることができる。また高圧法低密度ポリエチレンは、従来公知の高圧ラジカル重合法により得ることができる。 Examples of the ethylene homopolymer include medium- and low-pressure ethylene homopolymers, high-pressure low-density polyethylene, and the like. The medium/low pressure ethylene homopolymer can be obtained by a conventionally known medium/low pressure ionic polymerization method. Further, high-pressure low density polyethylene can be obtained by a conventionally known high-pressure radical polymerization method.

前記エチレン・α-オレフィン共重合体に用いるα-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセンなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上が用いられる。エチレン・α-オレフィン共重合体を得るための方法は特に限定するものではなく、チーグラー・ナッタ触媒やフィリップス触媒、シングルサイト系触媒を用いた高・中・低圧イオン重合法などを例示することができる。このような共重合体は、市販品の中から便宜選択することができる。 The α-olefin used in the ethylene/α-olefin copolymer includes propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and 1-heptene. , 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, etc., and one or more of these may be used. The method for obtaining the ethylene/α-olefin copolymer is not particularly limited, and examples include high, medium, and low pressure ionic polymerization methods using Ziegler-Natta catalysts, Phillips catalysts, and single-site catalysts. can. Such copolymers can be conveniently selected from commercially available products.

接着樹脂層13を構成する接着樹脂中に含有されるエポキシ基含有化合物としては、エポキシ化植物油(天然植物油の不飽和二重結合のエポキシ化)、グリシジルエーテルタイプ、グリシジルアミンタイプ、グリシジルエステルタイプなどが挙げられる。中でも食品包装材料に用いた場合の安全性の観点からエポキシ化植物油がより好ましい。例えば、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化オリーブ油、エポキシ化サフラワー油、エポキシ化コーン油などが用いられる。このようなエポキシ基含有化合物の含有量は、例えば、接着樹脂層13を構成する接着樹脂100重量部に対して0.01~10重量部であり、0.01~5.0重量部が好ましい。0.01重量部未満では蒸着フィルム14との接着強度が不十分となり、10重量部を超えるとブロッキングや、特に食品包装用に使用する場合は、臭いを伴うため、好ましくない。 Examples of the epoxy group-containing compound contained in the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13 include epoxidized vegetable oil (epoxidation of unsaturated double bonds in natural vegetable oil), glycidyl ether type, glycidyl amine type, glycidyl ester type, etc. can be mentioned. Among these, epoxidized vegetable oil is more preferred from the viewpoint of safety when used in food packaging materials. For example, epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, epoxidized olive oil, epoxidized safflower oil, epoxidized corn oil, etc. are used. The content of such an epoxy group-containing compound is, for example, 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13. . If it is less than 0.01 part by weight, the adhesive strength with the vapor-deposited film 14 will be insufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, it will cause blocking and, especially when used for food packaging, it will be accompanied by an odor, which is not preferable.

接着樹脂層13を構成する接着樹脂中に含有されるシラン基含有化合物としては、シランオリゴマーが好適に用いられる。より具体的には、接着性を上げるために、分子内にエポキシ基、メルカプト基、アルコキシ基の何れか、もしくは、これらの数種を含有するシランオリゴマーが望ましい。シランオリゴマーは、接着樹脂層13を構成する接着樹脂100重量部に対し、0.01~10重量部、好ましくは0.01~5重量部配合される。シランオリゴマーの配合量が0.01重量部未満では蒸着フィルム14との接着強度が不十分となり、また、10重量部を超えると成形加工が劣るため、好ましくない。 As the silane group-containing compound contained in the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13, a silane oligomer is suitably used. More specifically, in order to improve adhesiveness, a silane oligomer containing any one of an epoxy group, a mercapto group, and an alkoxy group, or several of these groups in the molecule is desirable. The silane oligomer is blended in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13. If the amount of the silane oligomer is less than 0.01 parts by weight, the adhesive strength with the vapor-deposited film 14 will be insufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the molding process will be poor, which is not preferable.

接着樹脂層13を構成する接着樹脂中に含有されるカルボン酸基含有化合物としては、エチレン-不飽和カルボン酸、またはそのエステル化物との共重合体を用いることができる。より具体的には、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体が挙げられる。また、エチレン-不飽和カルボン酸の分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂を使用することもできる。 As the carboxylic acid group-containing compound contained in the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13, an ethylene-unsaturated carboxylic acid or a copolymer with an ester thereof can be used. More specific examples include ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, and ethylene-methyl methacrylate copolymer. It is also possible to use an ionomer resin in which molecules of ethylene-unsaturated carboxylic acid are cross-linked with metal ions.

接着樹脂層13を構成する接着樹脂中に含有される酸無水物含有化合物としては、マレイン酸変性ポリエチレン系樹脂やマレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂などのマレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、無水マレイン酸変性ポリエチレン系樹脂や無水マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂などの無水マレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。なお、マレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂にマレイン酸がグラフト重合されてなる。 The acid anhydride-containing compound contained in the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13 is preferably a maleic acid-modified polyolefin resin such as a maleic acid-modified polyethylene resin or a maleic acid-modified polypropylene resin. More preferred are maleic anhydride-modified polyolefin resins such as polyethylene resins and maleic anhydride-modified polypropylene resins. Note that the maleic acid-modified polyolefin resin is obtained by graft polymerizing maleic acid to a polyolefin resin.

また、接着樹脂層13の接着樹脂層の厚さについても特に限定されないが、15μm以上40μm以下であることが好ましい。接着樹脂層13の厚さを前記の範囲とすることにより、液体紙容器を成型する際における熱ピンホールの発生を効果的に抑制することができる。なお、厚さが15μm未満になると、紙基材層12と蒸着フィルム14の間の接着性が不十分になるおそれがある。また、厚さが40μmを超えると、溶融状態の接着樹脂を用いて紙基材層12と蒸着フィルム14とを積層する工程の際に、熱ストレスによって蒸着フィルム14の透明蒸着層142の特性が劣化するおそれがある。 The thickness of the adhesive resin layer 13 is also not particularly limited, but is preferably 15 μm or more and 40 μm or less. By setting the thickness of the adhesive resin layer 13 within the above range, it is possible to effectively suppress the generation of thermal pinholes when molding a liquid paper container. Note that if the thickness is less than 15 μm, there is a risk that the adhesiveness between the paper base layer 12 and the vapor-deposited film 14 will be insufficient. Furthermore, if the thickness exceeds 40 μm, the characteristics of the transparent vapor deposited layer 142 of the vapor deposited film 14 may deteriorate due to heat stress during the process of laminating the paper base layer 12 and the vapor deposited film 14 using a molten adhesive resin. There is a risk of deterioration.

なお、接着樹脂層13を構成する樹脂には、上記各種化合物の他、必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤等、ポリオレフィン樹脂に一般に用いられている添加剤を本願発明の目的を損なわない範囲で添加してもかまわない。 In addition to the above-mentioned various compounds, the resin constituting the adhesive resin layer 13 may optionally contain antioxidants, light stabilizers, antistatic agents, lubricants, antiblocking agents, etc. that are commonly used in polyolefin resins. Additives may be added as long as they do not impair the purpose of the present invention.

[接着剤層]
接着剤層15は、蒸着フィルム14を含むフィルムと内側熱可塑性樹脂層16を含むフィルムとをドライラミネート法により接着するための層である。接着剤層15は、蒸着フィルム14を含むフィルムと内側熱可塑性樹脂層16を含むフィルムのうち積層される側のフィルムの表面に、接着剤を塗布して乾燥させることにより形成される。接着剤層15を構成する接着剤としては、例えば、1液型あるいは2液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、(メタ)アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などの接着剤を用いることができる。2液硬化型の接着剤としては、ポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を用いることができる。上記の接着剤のコーティング方法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で塗布することができる。
[Adhesive layer]
The adhesive layer 15 is a layer for bonding the film containing the vapor-deposited film 14 and the film containing the inner thermoplastic resin layer 16 by dry lamination. The adhesive layer 15 is formed by applying an adhesive to the surface of the film that is to be laminated between the film containing the vapor-deposited film 14 and the film containing the inner thermoplastic resin layer 16 and drying it. Examples of the adhesive constituting the adhesive layer 15 include one-component or two-component hardening or non-curing vinyl-based, (meth)acrylic-based, polyamide-based, polyester-based, polyether-based, polyurethane-based, Solvent-based, water-based, or emulsion-based adhesives such as epoxy, rubber, and other adhesives can be used. As the two-component curing adhesive, a cured product of a polyol and an isocyanate compound can be used. The coating method for the above adhesive may be, for example, a direct gravure roll coating method, a gravure roll coating method, a kiss coating method, a reverse roll coating method, a Fontaine method, a transfer roll coating method, or other methods.

接着剤層15は、バイオマス由来成分を含んでいてもよい。例えば、接着剤層15がポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を含む場合、ポリオールまたはイソシアネート化合物の少なくともいずれかがバイオマス由来成分を含んでいてもよい。 The adhesive layer 15 may contain a biomass-derived component. For example, when the adhesive layer 15 contains a cured product of a polyol and an isocyanate compound, at least either the polyol or the isocyanate compound may contain a biomass-derived component.

蒸着フィルム14を含むフィルムと内側熱可塑性樹脂層16を含むフィルムとをドライラミネート法により接着することにより、サンドラミネート法を用いる場合に比べて、熱に起因するダメージが蒸着フィルム14に生じることを抑制することができる。例えば、透明蒸着層142が延伸プラスチックフィルム141から剥離したり、蒸着フィルム14のガスバリア性が低下したりすることを抑制することができる。 By adhering the film including the vapor-deposited film 14 and the film including the inner thermoplastic resin layer 16 by the dry lamination method, damage caused by heat to the vapor-deposited film 14 can be prevented compared to when using the sand lamination method. Can be suppressed. For example, it is possible to prevent the transparent vapor deposited layer 142 from peeling off from the stretched plastic film 141 or to prevent the gas barrier properties of the vapor deposited film 14 from deteriorating.

<包装材料の製造方法>
次に、紙容器用包装材料10の製造方法の一例について説明する。まず、蒸着フィルム14を製造する方法の一例について説明する。
<Method for manufacturing packaging materials>
Next, an example of a method for manufacturing the packaging material 10 for paper containers will be described. First, an example of a method for manufacturing the vapor-deposited film 14 will be described.

(蒸着フィルムの製造工程)
まず、延伸プラスチックフィルム141を準備する。続いて、延伸プラスチックフィルム141の内側の面に、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層142を成膜する。図4は、成膜装置60の一例を示す図である。以下、成膜装置60及び成膜装置60を用いた成膜方法について説明する。
(Manufacturing process of vapor deposited film)
First, a stretched plastic film 141 is prepared. Subsequently, a transparent vapor deposition layer 142 containing aluminum oxide is formed on the inner surface of the stretched plastic film 141. FIG. 4 is a diagram showing an example of the film forming apparatus 60. The film forming apparatus 60 and a film forming method using the film forming apparatus 60 will be described below.

図4に示すように、成膜装置60においては、減圧チャンバ62内に隔壁85a~85cが形成されている。該隔壁85a~85cにより、基材搬送室62A、プラズマ前処理室62B、成膜室62Cが形成され、特に、隔壁と隔壁85a~85cで囲まれた空間としてプラズマ前処理室62B及び成膜室62Cが形成され、各室は、必要に応じて、さらに内部に排気室が形成される。 As shown in FIG. 4, in the film forming apparatus 60, partition walls 85a to 85c are formed in the reduced pressure chamber 62. The partition walls 85a to 85c form a substrate transfer chamber 62A, a plasma pretreatment chamber 62B, and a film formation chamber 62C, and in particular, a plasma pretreatment chamber 62B and a film formation chamber are defined as spaces surrounded by the partition walls 85a to 85c. 62C is formed, and each chamber is further formed with an exhaust chamber therein as required.

プラズマ前処理室62B及びプラズマ前処理室62Bにおけるプラズマ前処理工程について説明する。プラズマ前処理室62B内には、前処理が行われる延伸プラスチックフィルム141を搬送し、かつプラズマ処理を可能にするプラズマ前処理ローラー70の一部が基材搬送室62Aに露出するように設けられている。延伸プラスチックフィルム141は、巻き取られながらプラズマ前処理室62Bに移動する。 The plasma pretreatment chamber 62B and the plasma pretreatment process in the plasma pretreatment chamber 62B will be described. Inside the plasma pretreatment chamber 62B, a part of a plasma pretreatment roller 70 that conveys the stretched plastic film 141 to be pretreated and enables plasma treatment is provided so as to be exposed to the substrate conveyance chamber 62A. ing. The stretched plastic film 141 moves to the plasma pretreatment chamber 62B while being wound up.

プラズマ前処理室62B及び成膜室62Cは、基材搬送室62Aと接して設けられており、延伸プラスチックフィルム141を大気に触れさせないままに移動可能である。また、前処理室62Bと基材搬送室62Aの間は、矩形の穴により接続されており、その矩形の穴を通じてプラズマ前処理ローラー70の一部が基材搬送室62A側に飛び出しており、該搬送室の壁と該前処理ローラー70の間に隙間が開いており、その隙間を通じて延伸プラスチックフィルム141が基材搬送室62Aから成膜室62Cへ移動可能である。基材搬送室62Aと成膜室62Cとの間も同様の構造となっており、延伸プラスチックフィルム141を大気に触れさせずに移動可能である。 The plasma pretreatment chamber 62B and the film forming chamber 62C are provided in contact with the substrate transport chamber 62A, and can move the stretched plastic film 141 without exposing it to the atmosphere. Further, the pretreatment chamber 62B and the substrate transfer chamber 62A are connected through a rectangular hole, and a part of the plasma pretreatment roller 70 protrudes toward the substrate transfer chamber 62A through the rectangular hole. A gap is formed between the wall of the transport chamber and the pretreatment roller 70, and the stretched plastic film 141 can be moved from the substrate transport chamber 62A to the film forming chamber 62C through the gap. The structure is similar between the base material transport chamber 62A and the film forming chamber 62C, and the stretched plastic film 141 can be moved without being exposed to the atmosphere.

基材搬送室62Aは、成膜ローラー75により再度基材搬送室62Aに移動させられた、片面に蒸着膜が成膜された延伸プラスチックフィルム141をロール状に巻き取るため、巻取り手段としての巻き取りローラーが設けられ、蒸着膜を成膜された延伸プラスチックフィルム141を巻き取り可能とするようになっている。 The base material transport chamber 62A serves as a winding means for winding up into a roll the stretched plastic film 141 with a vapor deposited film formed on one side, which has been moved to the base material transport chamber 62A again by the film forming roller 75. A take-up roller is provided so that the stretched plastic film 141 on which the vapor-deposited film is formed can be taken up.

酸化アルミニウム蒸着膜を有する蒸着フィルム14を製造する際、前記プラズマ前処理室62Bは、プラズマが生成する空間を他の領域と区分し、対向空間を効率よく真空排気できるように構成されることで、プラズマガス濃度の制御が容易となり、生産性が向上する。その減圧して形成する前処理圧力は、0.1Pa以上100Pa以下程度に設定、維持することができ、特に、酸化アルミニウム蒸着膜の好ましい遷移領域の変成率とするため酸素プラズマ前処理の処理圧力としては、1Pa以上20Pa以下が好ましく、10Pa以下であってもよく、5Pa以下であってもよい。前処理圧力の範囲は、上述の下限の候補値と上限の候補値との任意の組み合わせによって定められ得る。 When manufacturing the vapor deposited film 14 having the aluminum oxide vapor deposited film, the plasma pretreatment chamber 62B is configured to separate the space where plasma is generated from other areas and efficiently evacuate the opposing space. , it becomes easier to control the plasma gas concentration, and productivity is improved. The pretreatment pressure for forming the reduced pressure can be set and maintained at approximately 0.1 Pa or more and 100 Pa or less, and in particular, the treatment pressure of oxygen plasma pretreatment to achieve a metamorphosis rate in a preferable transition region of the aluminum oxide vapor deposited film. The pressure is preferably 1 Pa or more and 20 Pa or less, may be 10 Pa or less, or may be 5 Pa or less. The pretreatment pressure range can be determined by any combination of the lower limit candidate value and the upper limit candidate value described above.

延伸プラスチックフィルム141の搬送速度は、特に限定されないが、生産効率の観点から、少なくとも200~1000m/minにすることができ、特に、酸化アルミニウム蒸着膜の遷移領域の変成率とするため酸素プラズマ前処理の搬送速度としては、300~800m/minが好ましい。 The conveyance speed of the stretched plastic film 141 is not particularly limited, but from the viewpoint of production efficiency, it can be at least 200 to 1000 m/min. The transport speed for treatment is preferably 300 to 800 m/min.

プラズマ前処理装置を構成するプラズマ前処理ローラー70は、プラズマ前処理手段によるプラズマ処理時の熱による延伸プラスチックフィルム141の収縮や破損を防ぐこと、酸素プラズマPを延伸プラスチックフィルム141に対して均一にかつ広範囲に適用することを目的とするものである。前処理ローラー70は、前処理ローラー内を循環させる温度調節媒体の温度を調整することにより、-20℃から100℃の間で、一定温度に調節することが可能であることが好ましい。 The plasma pretreatment roller 70 constituting the plasma pretreatment device prevents the stretched plastic film 141 from shrinking or breaking due to heat during plasma treatment by the plasma pretreatment means, and uniformly applies oxygen plasma P to the stretched plastic film 141. It is intended to be applied over a wide range of areas. Preferably, the temperature of the pretreatment roller 70 can be adjusted to a constant temperature between -20° C. and 100° C. by adjusting the temperature of a temperature adjusting medium circulating within the pretreatment roller.

プラズマ前処理手段は、プラズマ供給手段及び磁気形成手段を含む。プラズマ前処理手段はプラズマ前処理ローラー70と協働し、延伸プラスチックフィルム141表面近傍に酸素プラズマPを閉じ込める。 The plasma pretreatment means includes a plasma supply means and a magnetic formation means. The plasma pretreatment means cooperates with the plasma pretreatment roller 70 to confine the oxygen plasma P near the surface of the stretched plastic film 141.

プラズマ前処理手段は、前処理ローラー70の一部を覆うように設けられている。具体的には、前処理ローラー70の外周近傍の表面に沿ってプラズマ前処理手段を構成するプラズマ供給手段72と磁気形成手段73を配置する。プラズマ供給手段72は、プラズマ原料ガスを供給するプラズマ供給ノズルを含む。磁気形成手段73は、プラズマPの発生を促進するためマグネット等を有する。また、プラズマ前処理手段は、前処理ローラー70との間で電圧が加えられる電極71を有する。なお、図4においては、電極71とプラズマ供給手段72とが別個の部材である例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、電極71とプラズマ供給手段72とが一体的な部材によって構成されていてもよい。 The plasma pretreatment means is provided so as to partially cover the pretreatment roller 70. Specifically, plasma supply means 72 and magnetic formation means 73, which constitute plasma pretreatment means, are arranged along the surface near the outer periphery of pretreatment roller 70. The plasma supply means 72 includes a plasma supply nozzle that supplies plasma source gas. The magnetic formation means 73 includes a magnet or the like to promote generation of plasma P. Further, the plasma pretreatment means includes an electrode 71 to which a voltage is applied between the pretreatment roller 70 and the electrode 71 . Although FIG. 4 shows an example in which the electrode 71 and the plasma supply means 72 are separate members, the present invention is not limited to this. Although not shown, the electrode 71 and the plasma supply means 72 may be constituted by an integral member.

前処理ローラー70と磁気形成手段73との間に挟まれた空間にプラズマPを発生させ、前処理ローラー70と延伸プラスチックフィルム141の表面近傍にプラズマ密度の高い領域を形成することで、延伸プラスチックフィルム141の内側の面に酸素プラズマ前処理を施してプラズマ処理面を形成することができる。 Plasma P is generated in the space sandwiched between the pretreatment roller 70 and the magnetic forming means 73, and a region with high plasma density is formed near the surfaces of the pretreatment roller 70 and the stretched plastic film 141. The inner surface of the film 141 can be subjected to oxygen plasma pretreatment to form a plasma treated surface.

プラズマ前処理手段のプラズマ供給手段72は、減圧チャンバ62の外部に設けたプラズマ供給ノズルに接続された原料揮発供給装置68と、該装置から原料ガス供給を供給する原料ガス供給ラインを含む。供給されるプラズマ原料ガスは、酸素単独又は酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスが、ガス貯留部から流量制御器を介することでガスの流量を計測しつつ供給される。不活性ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、窒素なる群から選ばれる、1種または2種以上の混合ガスが挙げられる。 The plasma supply means 72 of the plasma pretreatment means includes a raw material volatilization supply device 68 connected to a plasma supply nozzle provided outside the decompression chamber 62, and a raw material gas supply line that supplies raw material gas from the device. The plasma raw material gas to be supplied is oxygen alone or a mixed gas of oxygen gas and an inert gas, and is supplied from the gas storage section through a flow rate controller while measuring the flow rate of the gas. Examples of the inert gas include one or more mixed gases selected from the group consisting of argon, helium, and nitrogen.

これら供給されるガスは、必要に応じて所定の比率で混合されて、プラズマ原料ガス単独又はプラズマ形成用混合ガスに形成され、プラズマ供給手段に供給される。その単独又は混合ガスは、プラズマ供給手段のプラズマ供給ノズルに供給され、プラズマ供給ノズルの供給口が開口する前処理ローラー70の外周近傍に供給される。そのノズル開口は前処理ローラー70上の延伸プラスチックフィルム141に向けられ、延伸プラスチックフィルム141の表面全体に均一に酸素プラズマPを拡散、供給させることが可能となるように配置、構成される。これにより、延伸プラスチックフィルム141の大面積の部分に均一なプラズマ前処理を施すことができる。 These supplied gases are mixed at a predetermined ratio as necessary to form a plasma raw material gas alone or a mixed gas for plasma formation, and are supplied to the plasma supply means. The single or mixed gas is supplied to a plasma supply nozzle of the plasma supply means, and is supplied near the outer periphery of the pretreatment roller 70 where the supply port of the plasma supply nozzle opens. The nozzle opening is directed toward the stretched plastic film 141 on the pretreatment roller 70, and is arranged and configured so that the oxygen plasma P can be uniformly diffused and supplied over the entire surface of the stretched plastic film 141. Thereby, uniform plasma pretreatment can be applied to a large area of the stretched plastic film 141.

酸化アルミニウム蒸着膜の遷移領域の変成率を上述のように5%以上60%以下とするため、酸素プラズマ前処理としては、酸素ガスと不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)は、1/1以上が好ましく、3/2.5以上であってもよく、3/2以上であってもよい。また、酸素ガスと前記不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)は、6/1以下が好ましく、3/1以下であってもよく、5/2以下であってもよい。混合比率を1/1以上6/1以下とすることで、プラスチックフィルム上での蒸着アルミニウムの膜形成エネルギーが増加し、更に3/2以上5/2以下とすることで、水酸化アルミニウムの形成がプラスチックフィルムの界面近傍で形成される、すなわち該遷移領域の変成率が低下する。酸素ガスと前記不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)の範囲は、上述の下限の候補値と上限の候補値との任意の組み合わせによって定められ得る。 In order to set the metamorphosis rate in the transition region of the aluminum oxide vapor-deposited film to 5% or more and 60% or less as described above, the oxygen plasma pretreatment requires a mixing ratio of oxygen gas and inert gas (oxygen gas/inert gas). is preferably 1/1 or more, may be 3/2.5 or more, or may be 3/2 or more. Further, the mixing ratio of oxygen gas and the inert gas (oxygen gas/inert gas) is preferably 6/1 or less, may be 3/1 or less, or may be 5/2 or less. By setting the mixing ratio to 1/1 or more and 6/1 or less, the energy for forming a film of vapor-deposited aluminum on the plastic film increases, and by setting the mixing ratio to 3/2 or more and 5/2 or less, the formation of aluminum hydroxide is increased. is formed near the interface of the plastic film, that is, the rate of metamorphosis in the transition region is reduced. The range of the mixing ratio of oxygen gas and the inert gas (oxygen gas/inert gas) can be determined by any combination of the above-mentioned lower limit candidate value and upper limit candidate value.

電極71は、前処理ローラー70の対向電極として機能する。前処理ローラー70との間に供給される高周波電圧、低周波電圧等による電位差によって供給されたプラズマ原料ガスが励起状態になり、プラズマPが発生し、供給される。 The electrode 71 functions as a counter electrode of the pretreatment roller 70. The plasma raw material gas supplied is excited due to the potential difference due to the high frequency voltage, low frequency voltage, etc. supplied between the pretreatment roller 70 and the plasma P, which is generated and supplied.

具体的には、電極71は、プラズマ電源としてプラズマ前処理ローラーを設置し、対向電極との間に周波数が10Hzから2.5GHzの交流電圧を印加し、投入電力制御または、インピーダンス制御等を行い、プラズマ前処理ローラー70との間に任意の電圧を印加した状態にすることができるものである。成膜装置60は、延伸プラスチックフィルム141の表面物性を物理的ないしは化学的に改質する処理ができる酸素プラズマPを正電位にするバイアス電圧を印加できる電源82を備えている。 Specifically, for the electrode 71, a plasma pretreatment roller is installed as a plasma power source, and an alternating current voltage with a frequency of 10 Hz to 2.5 GHz is applied between the electrode 71 and the opposing electrode to control input power, impedance, etc. , and the plasma pretreatment roller 70 can be applied with any voltage. The film forming apparatus 60 includes a power source 82 that can apply a bias voltage to bring the oxygen plasma P, which can physically or chemically modify the surface properties of the stretched plastic film 141, to a positive potential.

単位面積あたりのプラズマ強度は、好ましくは50W・sec/m2以上8000W・sec/m2以下である。50W・sec/m2以下では、プラズマ前処理の効果がみられず、また、8000W・sec/m2以上では、延伸プラスチックフィルム141の消耗、破損着色、焼成などプラズマによる延伸プラスチックフィルム141の劣化が起きる傾向にある。特に、単位面積あたりのプラズマ強度は、100W・sec/m2以上が好ましい。また、単位面積あたりのプラズマ強度は、1000W・sec/m2以下が好ましく、500W・sec/m2以下であることがより好ましく、300W・sec/m2以下であってもよい。延伸プラスチックフィルム141に垂直にバイアス電圧を持ち上記プラズマ強度を与えることにより、安定的に酸化アルミニウム蒸着膜との密着性等を向上させることができる。単位面積あたりのプラズマ強度の範囲は、上述の下限の候補値と上限の候補値との任意の組み合わせによって定められ得る。 The plasma intensity per unit area is preferably 50 W·sec/m 2 or more and 8000 W·sec/m 2 or less. At 50 W/sec/m 2 or less, no effect of plasma pretreatment is observed, and at 8,000 W/sec/m 2 or more, plasma causes deterioration of the stretched plastic film 141 such as consumption, damage, coloring, and baking of the stretched plastic film 141. tends to occur. In particular, the plasma intensity per unit area is preferably 100 W·sec/m 2 or more. Further, the plasma intensity per unit area is preferably 1000 W·sec/m 2 or less, more preferably 500 W·sec/m 2 or less, and may be 300 W·sec/m 2 or less. By applying a bias voltage perpendicularly to the stretched plastic film 141 to provide the plasma intensity described above, it is possible to stably improve the adhesion with the aluminum oxide vapor deposited film. The range of plasma intensity per unit area can be determined by any combination of the above-mentioned lower limit candidate value and upper limit candidate value.

磁気形成手段73としては、マグネットケース内に絶縁性スペーサ、ベースプレートが設けられ、このベースプレートにマグネットが設けられたものを用いることができる。マグネットケースに絶縁性シールド板が設けられ、この絶縁性シールド板に電極が取り付けられ得る。マグネットケースと電極は電気的に絶縁されており、マグネットケースを減圧チャンバ62内に設置、固定しても電極は電気的にフローティングレベルとすることが可能である。マグネットを設けることにより、延伸プラスチックフィルム141表面近傍での反応性が高くなり、良好なプラズマ前処理面を高速で形成することが可能となる。 As the magnetic formation means 73, it is possible to use one in which an insulating spacer and a base plate are provided in a magnet case, and a magnet is provided on the base plate. An insulating shield plate is provided in the magnet case, and an electrode can be attached to this insulating shield plate. The magnet case and the electrodes are electrically insulated, and even if the magnet case is installed and fixed in the decompression chamber 62, the electrodes can be kept at an electrically floating level. By providing a magnet, the reactivity near the surface of the stretched plastic film 141 increases, making it possible to form a good plasma pretreated surface at high speed.

好ましくは、マグネットは、延伸プラスチックフィルム141の表面位置での磁束密度が10ガウスから10000ガウスになるよう構成されている。延伸プラスチックフィルム141表面での磁束密度が10ガウス以上であれば、延伸プラスチックフィルム141表面近傍での反応性を十分高めることが可能となり、良好な前処理面を高速で形成することができる。 Preferably, the magnet is configured such that the magnetic flux density at the surface of the stretched plastic film 141 is between 10 Gauss and 10,000 Gauss. If the magnetic flux density on the surface of the stretched plastic film 141 is 10 Gauss or more, it becomes possible to sufficiently increase the reactivity near the surface of the stretched plastic film 141, and a good pretreated surface can be formed at high speed.

次に、成膜室62C及び成膜室62Cにおける成膜工程について説明する。成膜装置60は、減圧された成膜室62C内に配置された成膜ローラー75と、成膜ローラー75に対向して配置された蒸着膜成膜手段74のターゲットと、を有する。成膜ローラー75は、プラズマ前処理装置で前処理された延伸プラスチックフィルム141の処理面を外側にして延伸プラスチックフィルム141を巻きかけて搬送する。成膜工程においては、蒸着膜成膜手段74のターゲットを蒸発させて延伸プラスチックフィルム141の表面に酸化アルミニウム膜を成膜する。 Next, the film forming process in the film forming chamber 62C and the film forming chamber 62C will be explained. The film forming apparatus 60 includes a film forming roller 75 arranged in a reduced pressure film forming chamber 62C, and a target of a vapor deposition film forming means 74 arranged opposite to the film forming roller 75. The film forming roller 75 wraps and conveys the stretched plastic film 141, which has been pretreated in the plasma pretreatment device, with the treated surface of the stretched plastic film 141 facing outward. In the film forming step, the target of the vapor deposition film forming means 74 is evaporated to form an aluminum oxide film on the surface of the stretched plastic film 141.

蒸着膜成膜手段74は、例えば抵抗加熱方式であり、アルミニウムを蒸発源としてアルミニウムの金属線材を用い、酸素を供給ししてアルミニウム蒸気を酸化しつつ、延伸プラスチックフィルム141の表面に酸化アルミニウム蒸着膜を成膜させる。 The vapor deposition film forming means 74 is, for example, a resistance heating type, and uses an aluminum metal wire as an evaporation source, and evaporates aluminum oxide onto the surface of the stretched plastic film 141 while supplying oxygen to oxidize the aluminum vapor. A film is formed.

上記のように成膜される酸化アルミニウムの蒸着膜を含む透明蒸着層142の厚さは、3nm以上が好ましく、8nm以上であってもよく、10nm以上であってもよい。また、透明蒸着層142の厚さは、50nm以下が好ましく、30nm以下であってもよく、20nm以下であってもよく、15nm以下であってもよく、14nm以下であってもよい。透明蒸着層142の厚さの範囲は、上述の下限の候補値と上限の候補値との任意の組み合わせによって定められ得る。この範囲であれば、バリア性を保持することができる。但し、酸化アルミニウムの蒸着膜が非常に薄い場合は、TOF-SIMS測定による遷移領域の変成率の算出が困難になる。 The thickness of the transparent vapor deposition layer 142 including the aluminum oxide vapor deposition film formed as described above is preferably 3 nm or more, may be 8 nm or more, or may be 10 nm or more. Moreover, the thickness of the transparent vapor deposition layer 142 is preferably 50 nm or less, may be 30 nm or less, may be 20 nm or less, may be 15 nm or less, or may be 14 nm or less. The thickness range of the transparent vapor deposition layer 142 can be determined by any combination of the lower limit candidate value and the upper limit candidate value described above. Within this range, barrier properties can be maintained. However, if the deposited aluminum oxide film is very thin, it becomes difficult to calculate the metamorphosis rate in the transition region by TOF-SIMS measurement.

次に、透明蒸着層142の上にガスバリア性塗布膜143を形成する方法について説明する。まず、上記金属アルコキシド、シランカップリング剤、水酸基含有水溶性樹脂、反応促進剤(ゾルゲル法触媒、酸等)、及び溶媒としての水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール等のアルコール等の有機溶媒を混合して、樹脂組成物からなるガスバリア性塗布膜用コート剤を調製する。 Next, a method for forming the gas barrier coating film 143 on the transparent vapor deposition layer 142 will be explained. First, the metal alkoxide, silane coupling agent, hydroxyl group-containing water-soluble resin, reaction promoter (sol-gel method catalyst, acid, etc.), and an organic solvent such as water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol, etc. as a solvent are first added. By mixing, a coating agent for a gas barrier coating film made of a resin composition is prepared.

次いで、透明蒸着層142の上に、常法により、上記のガスバリア性塗布膜用コート剤を塗布し、乾燥する。この乾燥工程によって、縮合または共縮合反応が更に進行し、塗膜が形成される。第一の塗膜の上に、更に上記塗布操作を繰り返して、2層以上からなる複数の塗膜を形成してもよい。 Next, the above coating agent for a gas barrier coating film is applied onto the transparent vapor deposited layer 142 by a conventional method and dried. Through this drying step, the condensation or co-condensation reaction further advances and a coating film is formed. The above coating operation may be further repeated on the first coating film to form a plurality of coating films consisting of two or more layers.

さらに、20~200℃、好ましくは50~180℃の範囲の温度、かつ基材層を構成する樹脂の軟化点以下の温度で、3秒~10分間加熱処理する。これによって、透明蒸着層142の上に、上記ガスバリア性塗布膜用コート剤からなるガスバリア性塗布膜143を形成することができる。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を作製することができる。 Further, heat treatment is performed for 3 seconds to 10 minutes at a temperature in the range of 20 to 200°C, preferably 50 to 180°C, and at a temperature below the softening point of the resin constituting the base layer. As a result, a gas barrier coating film 143 made of the above gas barrier coating film coating agent can be formed on the transparent vapor deposition layer 142. In this way, the vapor deposited film 14 having the stretched plastic film 141, the transparent vapor deposited layer 142, and the gas barrier coating film 143 can be produced.

(内側熱可塑性樹脂層の準備工程)
次に、内側熱可塑性樹脂層16を構成するフィルムを準備する。内側熱可塑性樹脂層16が複数の層を含む場合、内側熱可塑性樹脂層16を構成するフィルムは、例えば、共押し出しによって作製された共押しフィルムである。
(Preparation process for inner thermoplastic resin layer)
Next, a film constituting the inner thermoplastic resin layer 16 is prepared. When the inner thermoplastic resin layer 16 includes a plurality of layers, the film constituting the inner thermoplastic resin layer 16 is, for example, a co-extrusion film produced by co-extrusion.

(蒸着フィルムと内側熱可塑性樹脂層の積層工程)
次に、ドライラミネート法により、蒸着フィルム14と内側熱可塑性樹脂層16とを、接着剤層15を介して積層する。ドライラミネート法においては、まず、積層される2つのフィルムのうちの一方に接着剤組成物を塗布する。具体的には、蒸着フィルム14の内面14xを構成するガスバリア性塗布膜143、又は、内側熱可塑性樹脂層16のいずれか一方に、接着剤組成物を塗布する。好ましくは、ガスバリア性塗布膜143に接着剤組成物を塗布する。続いて、塗布された接着剤組成物を乾燥させて溶剤を揮発させる。その後、乾燥後の接着剤組成物を介して2つのフィルムを積層する。続いて、積層された2つのフィルムを巻き取った状態で、例えば30℃以上の環境下で72時間以上にわたってエージングする。これによって、図5に示すように、外側から内側へ順に、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142、ガスバリア性塗布膜143、接着剤層15、内側熱可塑性樹脂層16を有する第1積層体20を得ることができる。第1積層体20の内面20xは内側熱可塑性樹脂層16によって構成され、外面20yは延伸プラスチックフィルム141によって構成されている。
(Lamination process of vapor deposited film and inner thermoplastic resin layer)
Next, the vapor deposited film 14 and the inner thermoplastic resin layer 16 are laminated with the adhesive layer 15 interposed therebetween by a dry lamination method. In the dry lamination method, first, an adhesive composition is applied to one of the two films to be laminated. Specifically, the adhesive composition is applied to either the gas barrier coating film 143 constituting the inner surface 14x of the vapor-deposited film 14 or the inner thermoplastic resin layer 16. Preferably, an adhesive composition is applied to the gas barrier coating film 143. Subsequently, the applied adhesive composition is dried to evaporate the solvent. Thereafter, the two films are laminated via the dried adhesive composition. Subsequently, the two laminated films are rolled up and aged for 72 hours or more in an environment of 30° C. or higher, for example. As a result, as shown in FIG. 5, the first laminate 20 includes, in order from the outside to the inside, a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposition layer 142, a gas barrier coating film 143, an adhesive layer 15, and an inner thermoplastic resin layer 16. can be obtained. The inner surface 20x of the first laminate 20 is constituted by the inner thermoplastic resin layer 16, and the outer surface 20y is constituted by the stretched plastic film 141.

(第1積層体と紙基材層の積層工程)
次に、サンドラミネート法により、第1積層体20と紙基材層12とを、接着樹脂層13を介して積層する。図6は、第1積層体20と紙基材層12とを積層する積層装置90を示す図である。
(Lamination step of first laminate and paper base layer)
Next, the first laminate 20 and the paper base material layer 12 are laminated with the adhesive resin layer 13 interposed therebetween by a sand lamination method. FIG. 6 is a diagram showing a laminating apparatus 90 that laminates the first laminate 20 and the paper base layer 12.

積層装置90を用いた積層工程においては、まず、図6に示すように、第1供給ロール91から紙基材層12を巻き出す。また、第2供給ロール92から第1積層体20を巻き出す。続いて、接着樹脂層13を構成するための溶融状態の接着樹脂13Aを、紙基材層12の内側の面と第1積層体20の延伸プラスチックフィルム141との間に押し出す。これによって、紙基材層12と第1積層体20とが接着樹脂層13を介して積層された第2積層体25を得ることができる。なお、溶融状態の接着樹脂13Aを押し出すよりも前に、紙基材層12の内側の面にアンカーコート層を設けておいてもよい。これにより、紙基材層12と接着樹脂層13の密着性を高めることができる。アンカーコート層としては、耐熱温度が135℃以上である任意の樹脂、例えばビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンイミン等からなる層を用いることができる。 In the lamination process using the lamination device 90, first, as shown in FIG. 6, the paper base material layer 12 is unwound from the first supply roll 91. Further, the first laminate 20 is unwound from the second supply roll 92 . Subsequently, a molten adhesive resin 13A for forming the adhesive resin layer 13 is extruded between the inner surface of the paper base layer 12 and the stretched plastic film 141 of the first laminate 20. Thereby, it is possible to obtain a second laminate 25 in which the paper base material layer 12 and the first laminate 20 are laminated with the adhesive resin layer 13 in between. Note that an anchor coat layer may be provided on the inner surface of the paper base layer 12 before extruding the molten adhesive resin 13A. Thereby, the adhesion between the paper base layer 12 and the adhesive resin layer 13 can be improved. As the anchor coat layer, a layer made of any resin having a heat resistance temperature of 135° C. or higher, such as vinyl modified resin, epoxy resin, urethane resin, polyester resin, polyethyleneimine, etc., can be used.

ところで、溶融状態の接着樹脂13Aの温度が高いほど、サンドラミネート法によって積層される蒸着フィルム14の透明蒸着層142の温度も高くなる。透明蒸着層142の温度が高くなり過ぎると、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層142の特性が劣化してしまうことがある。例えば、透明蒸着層142が延伸プラスチックフィルム141から剥離したり、蒸着フィルム14のガスバリア性が低下したりすることが考えられる。従って、透明蒸着層142の特性の劣化を抑制する上では、溶融状態の接着樹脂13Aの温度が低いことが好ましい。例えば、溶融状態の接着樹脂13Aの温度は、330℃以下であることが好ましく、320℃以下であることがより好ましい。 Incidentally, the higher the temperature of the adhesive resin 13A in a molten state is, the higher the temperature of the transparent vapor deposited layer 142 of the vapor deposited film 14 laminated by the sand lamination method becomes. If the temperature of the transparent vapor deposition layer 142 becomes too high, the characteristics of the transparent vapor deposition layer 142 containing aluminum oxide may deteriorate. For example, it is conceivable that the transparent vapor deposited layer 142 may peel off from the stretched plastic film 141 or that the gas barrier properties of the vapor deposited film 14 may deteriorate. Therefore, in order to suppress deterioration of the characteristics of the transparent vapor deposition layer 142, it is preferable that the temperature of the adhesive resin 13A in the molten state is low. For example, the temperature of the adhesive resin 13A in a molten state is preferably 330°C or lower, more preferably 320°C or lower.

好ましくは、接着樹脂13A及び接着樹脂層13は、上述のように、エポキシ基含有化合物、シラン基含有化合物、カルボン酸基含有化合物、及び酸無水物含有化合物からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む樹脂組成物である。これにより、接着樹脂13Aの融点を低くすることができるので、溶融状態の接着樹脂13Aの温度を低くすることができる。このため、サンドラミネートの際に酸化アルミニウムを含む透明蒸着層142の特性が劣化することを抑制することができる。また、紙基材層12中の水分が蒸発して接着樹脂層13、蒸着フィルム14、接着剤層15及び内側熱可塑性樹脂層16などにピンホールが発生することを抑制することができる。また、エポキシ基含有化合物、シラン基含有化合物、カルボン酸基含有化合物、及び酸無水物含有化合物からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む樹脂組成物は、延伸プラスチックフィルム141を構成するポリエチレンに対する密着性を有する。このため、延伸プラスチックフィルム141にアンカーコート層が設けられていない場合であっても、接着樹脂層13が延伸プラスチックフィルム141から剥離することを抑制することができる。 Preferably, the adhesive resin 13A and the adhesive resin layer 13 are made of one or more selected from the group consisting of epoxy group-containing compounds, silane group-containing compounds, carboxylic acid group-containing compounds, and acid anhydride-containing compounds, as described above. It is a resin composition containing two or more types of compounds. Thereby, the melting point of the adhesive resin 13A can be lowered, so the temperature of the adhesive resin 13A in a molten state can be lowered. Therefore, deterioration of the characteristics of the transparent vapor deposited layer 142 containing aluminum oxide during sand lamination can be suppressed. Further, it is possible to suppress the occurrence of pinholes in the adhesive resin layer 13, vapor deposited film 14, adhesive layer 15, inner thermoplastic resin layer 16, etc. due to evaporation of moisture in the paper base layer 12. Further, the resin composition containing one or more compounds selected from the group consisting of an epoxy group-containing compound, a silane group-containing compound, a carboxylic acid group-containing compound, and an acid anhydride-containing compound is a stretched plastic film 141. Adhesive to the polyethylene that makes up the material. Therefore, even if the stretched plastic film 141 is not provided with an anchor coat layer, peeling of the adhesive resin layer 13 from the stretched plastic film 141 can be suppressed.

その後、積層装置90と同一ラインにおいて、第2積層体25の外側の面に外側熱可塑性樹脂層11を形成してもよい。例えば、図6に示すように、外側熱可塑性樹脂層11を構成するための溶融状態の熱可塑性樹脂11Aを、第2積層体25の紙基材層12の外面上に押し出す。これによって、外側熱可塑性樹脂層11、紙基材層12、接着樹脂層13、蒸着フィルム14、接着剤層15及び内側熱可塑性樹脂層16を備える紙容器用包装材料10を得ることができる。 Thereafter, the outer thermoplastic resin layer 11 may be formed on the outer surface of the second laminate 25 in the same line as the laminating device 90. For example, as shown in FIG. 6, a molten thermoplastic resin 11A for forming the outer thermoplastic resin layer 11 is extruded onto the outer surface of the paper base layer 12 of the second laminate 25. As a result, a paper container packaging material 10 including an outer thermoplastic resin layer 11, a paper base layer 12, an adhesive resin layer 13, a vapor-deposited film 14, an adhesive layer 15, and an inner thermoplastic resin layer 16 can be obtained.

以下、本実施の形態における紙容器用包装材料10によってもたらされる利点について説明する。 Hereinafter, the advantages brought about by the packaging material 10 for paper containers in this embodiment will be explained.

本実施の形態においては、上述のように、蒸着フィルム14のガスバリア性塗布膜143が内側を向く状態で、蒸着フィルム14と内側熱可塑性樹脂層16とをドライラミネート法により接着している。このため、蒸着フィルム14を含む第1積層体20と紙基材層12とをサンドラミネート法により接着する際、接着樹脂層13を構成する溶融状態の接着樹脂13Aの熱が蒸着フィルム14の透明蒸着層142に到達することを抑制することができる。これにより、熱に起因して透明蒸着層142が延伸プラスチックフィルム141から剥離したり、蒸着フィルム14のガスバリア性が低下したりすることを抑制することができる。このため、透明蒸着層142として、酸化ケイ素に比べて熱に弱い酸化アルミニウムを用いる場合であっても、蒸着フィルム14のバリア性が低下してしまうことを抑制することができる。また、酸化アルミニウムの透明蒸着層142を用いることにより、透明蒸着層142の成膜方法として物理蒸着法を採用することができる。これにより、化学蒸着法を採用する場合に比べて、蒸着フィルム14の生産性を高めることができる。 In this embodiment, as described above, the vapor-deposited film 14 and the inner thermoplastic resin layer 16 are bonded together by dry lamination with the gas-barrier coating film 143 of the vapor-deposited film 14 facing inward. Therefore, when bonding the first laminate 20 including the vapor-deposited film 14 and the paper base layer 12 by the sand lamination method, the heat of the molten adhesive resin 13A constituting the adhesive resin layer 13 makes the vapor-deposited film 14 transparent. It can be suppressed from reaching the vapor deposited layer 142. Thereby, peeling of the transparent vapor deposited layer 142 from the stretched plastic film 141 and deterioration of the gas barrier properties of the vapor deposited film 14 due to heat can be suppressed. Therefore, even when aluminum oxide, which is weaker in heat than silicon oxide, is used as the transparent vapor deposition layer 142, it is possible to prevent the barrier properties of the vapor deposition film 14 from deteriorating. Furthermore, by using the transparent vapor deposition layer 142 of aluminum oxide, a physical vapor deposition method can be employed as a method for forming the transparent vapor deposition layer 142. Thereby, the productivity of the vapor deposited film 14 can be increased compared to the case where chemical vapor deposition is employed.

<液体紙容器>
紙容器用包装材料10は、液体紙容器を形成するための材料として用いられる。液体紙容器は、バリア性に優れることから、日本酒、焼酎、ワインなどのアルコール類、牛乳などの乳飲料、オレンジジュースやお茶などの清涼飲料などの食品、カーワックス、シャンプーや洗剤などの化学製品など液体全般の包装紙容器として好適に用いることができる。図7は、紙容器用包装材料10から形成される液体紙容器100の一例を示す斜視図である。
<Liquid paper container>
The paper container packaging material 10 is used as a material for forming a liquid paper container. Because liquid paper containers have excellent barrier properties, they can be used for alcoholic beverages such as sake, shochu, and wine, milk beverages such as milk, foods such as soft drinks such as orange juice and tea, and chemical products such as car wax, shampoo, and detergents. It can be suitably used as a wrapping paper container for liquids in general. FIG. 7 is a perspective view showing an example of a liquid paper container 100 formed from the paper container packaging material 10.

図7に示す液体紙容器100は、側面を含む四角筒状の胴部101と、四角板状の底部102と、上部103とを有しており、所謂ゲーベルトップ型容器となっている。上部103は、対向する一対の傾斜板104と、一対の傾斜板104間に位置するとともに傾斜板104間に折込まれる一対の折込部105とを有している。また、一対の傾斜板104は各々の上端に設けられたのりしろ106により互いに接着している。なお、一対の傾斜板104のうちの一方の傾斜板に注出口を取付け、注出口をキャップで密封するようにしてもよい。また、フラットトップ型容器を形成してもよい。 The liquid paper container 100 shown in FIG. 7 has a rectangular cylindrical body 101 including side surfaces, a rectangular plate-shaped bottom 102, and an upper part 103, and is a so-called Goebel top type container. The upper part 103 has a pair of opposing inclined plates 104 and a pair of folding parts 105 located between the pair of inclined plates 104 and folded between the inclined plates 104. Further, the pair of inclined plates 104 are adhered to each other by an adhesive margin 106 provided at the upper end of each plate. Note that a spout may be attached to one of the pair of inclined plates 104, and the spout may be sealed with a cap. Alternatively, a flat-top container may be formed.

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。 Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the description of the following examples unless it exceeds the gist thereof.

[実施例A1]
まず、蒸着フィルム14の延伸プラスチックフィルム141として、厚さ12μmのバイオマス由来のPETフィルムを準備した。バイオマス由来のPETフィルムは、以下の方法により得られたものである。
[Example A1]
First, a biomass-derived PET film having a thickness of 12 μm was prepared as the stretched plastic film 141 of the vapor-deposited film 14 . The biomass-derived PET film was obtained by the following method.

化石燃料由来のテレフタル酸83質量部とバイオマス由来のエチレングリコール(インディアグライコール社製)62質量部とを、常法の直重方法でエステル化反応を行った後、減圧下において縮重合反応を行い、バイオマス由来のポリエチレンテレフタレートを得た。得られたバイオマス由来のポリエチレンテレフタレートの放射製炭素測定を行ったところ、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス度は31.25%であった。
上記のバイオマス由来のポリエチレンテレフタレートを60質量部と、化石燃料由来のポリエチレンテレフタレート30質量部と、化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートを含むマスターバッチ10質量部とを押出機に供給し、Tダイよりシート状に押し出し、冷却ロールにて冷却固化させて未延伸シートを得た。次いでこの未延伸シートを、縦方向に延伸した後、横方向に延伸して、厚みが12μmである二軸延伸PETフィルムを得た。得られた二軸延伸PETフィルムのバイオマス度を測定したところ、18.8%であった。
After esterifying 83 parts by mass of fossil fuel-derived terephthalic acid and 62 parts by mass of biomass-derived ethylene glycol (manufactured by India Glycol) by a conventional direct gravity method, a polycondensation reaction was carried out under reduced pressure. and obtained biomass-derived polyethylene terephthalate. When the obtained biomass-derived polyethylene terephthalate was subjected to radiocarbon measurement, the biomass degree as determined by radiocarbon (C14) measurement was 31.25%.
60 parts by mass of the above-mentioned biomass-derived polyethylene terephthalate, 30 parts by mass of fossil fuel-derived polyethylene terephthalate, and 10 parts by mass of a masterbatch containing fossil fuel-derived polyethylene terephthalate were fed into an extruder, and a sheet was formed from a T-die. The mixture was extruded and cooled and solidified using a cooling roll to obtain an unstretched sheet. Next, this unstretched sheet was stretched in the longitudinal direction and then in the transverse direction to obtain a biaxially stretched PET film having a thickness of 12 μm. The biomass degree of the obtained biaxially stretched PET film was measured and found to be 18.8%.

続いて、図4に示す上述の成膜装置60を用いて、上述の二軸延伸PETフィルムからなる延伸プラスチックフィルム141の面に酸素プラズマ処理を施した後、酸素プラズマ処理面上に、酸化アルミニウムを含む厚さ12nmの透明蒸着層142を形成した。
(酸素プラズマ前処理条件)
・プラズマ強度:150W・sec/m2
・酸素ガスと不活性ガスとの混合比率:酸素/アルゴン=2/1
・前処理ドラム-プラズマ供給ノズル間印加電圧:340V
・前処理圧力:3.8Pa
(酸化アルミニウム成膜条件)
・真空度:8.1×10-2Pa
・搬送速度:400m/min
・酸素ガス供給量:20000sccm
Subsequently, using the above-mentioned film forming apparatus 60 shown in FIG. A transparent vapor deposition layer 142 having a thickness of 12 nm was formed.
(Oxygen plasma pretreatment conditions)
・Plasma intensity: 150W・sec/m 2
・Mixing ratio of oxygen gas and inert gas: oxygen/argon = 2/1
・Voltage applied between pre-treatment drum and plasma supply nozzle: 340V
・Pretreatment pressure: 3.8Pa
(Aluminum oxide film forming conditions)
・Vacuum degree: 8.1×10 -2 Pa
・Transportation speed: 400m/min
・Oxygen gas supply amount: 20000sccm

続いて、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。具体的には、まず、水385g、イソプロピルアルコール67g及び0.5N塩酸9.1gを混合し、pH2.2に調整した溶液に、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシラン175gと、シランカップリング剤としてグリシドキシプロピルトリメトキシシラン9.2gを10℃となるよう冷却しながら混合させて溶液Aを調製した。
水溶性高分子として、ケン価度99%以上の重合度2400のポリビニルアルコール14.7g、水324g、イソプロピルアルコール17gを混合した溶液Bを調製した。A液とB液を重量比6.5:3.5となるよう混合して得られた溶液をガスバリア性塗布膜用コート剤とした。
上記の透明蒸着層142上に、上記で調製したガスバリア性塗布膜用コート剤をスピンコート法によりコーティングした。
その後、180℃で60秒間、オーブンにて加熱処理して、厚さ約400nmのガスバリア性塗布膜143を透明蒸着層142上に形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
Subsequently, a gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposition layer 142. Specifically, first, 385 g of water, 67 g of isopropyl alcohol, and 9.1 g of 0.5N hydrochloric acid were mixed, and 175 g of tetraethoxysilane as a metal alkoxide and glycide as a silane coupling agent were added to a solution adjusted to pH 2.2. Solution A was prepared by mixing 9.2 g of oxypropyltrimethoxysilane while cooling to 10°C.
A solution B was prepared by mixing 14.7 g of polyvinyl alcohol with a polymerization degree of 2400 with a saponification value of 99% or higher, 324 g of water, and 17 g of isopropyl alcohol as a water-soluble polymer. A solution obtained by mixing liquid A and liquid B at a weight ratio of 6.5:3.5 was used as a coating agent for a gas barrier coating film.
The above transparent vapor deposited layer 142 was coated with the gas barrier coating agent prepared above using a spin coating method.
Thereafter, heat treatment was performed in an oven at 180° C. for 60 seconds to form a gas barrier coating film 143 with a thickness of about 400 nm on the transparent vapor deposition layer 142. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[実施例A2]
透明蒸着層142の厚さを10nmにしたこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Example A2]
A transparent vapor deposited layer 142 was formed on the stretched plastic film 141 in the same manner as in Example A1, except that the thickness of the transparent vapor deposited layer 142 was 10 nm, and a gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposited layer 142. was formed. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[実施例A3]
透明蒸着層142の厚さを14nmにしたこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Example A3]
The transparent vapor deposited layer 142 was formed on the stretched plastic film 141 in the same manner as in Example A1, except that the thickness of the transparent vapor deposited layer 142 was 14 nm, and the gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposited layer 142. was formed. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[参考例A1]
透明蒸着層142の厚さを7nmにしたこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Reference example A1]
The transparent vapor deposited layer 142 was formed on the stretched plastic film 141 in the same manner as in Example A1, except that the thickness of the transparent vapor deposited layer 142 was 7 nm, and the gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposited layer 142. was formed. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[参考例A2]
酸素プラズマ前処理を行わなかったこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Reference example A2]
A transparent vapor deposition layer 142 was formed on the stretched plastic film 141, and a gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposition layer 142 in the same manner as in Example A1, except that the oxygen plasma pretreatment was not performed. . In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[参考例A3]
酸素プラズマ処理における酸素ガスと不活性ガスとの混合比率を酸素/アルゴン=4/1としたこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Reference example A3]
A transparent vapor deposition layer 142 was formed on a stretched plastic film 141 in the same manner as in Example A1, except that the mixing ratio of oxygen gas and inert gas in the oxygen plasma treatment was oxygen/argon = 4/1. Then, a gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposition layer 142. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[参考例A4]
酸素プラズマ処理における前処理圧力を50Paとしたこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Reference example A4]
A transparent vapor deposition layer 142 was formed on the stretched plastic film 141 in the same manner as in Example A1, except that the pretreatment pressure in the oxygen plasma treatment was 50 Pa, and a gas barrier coating film 143 was formed on the transparent vapor deposition layer 142. was formed. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

[参考例A5]
酸素プラズマ処理におけるプラズマ強度を1200W・sec/m2としたこと以外は、実施例A1の場合と同様にして、延伸プラスチックフィルム141上に透明蒸着層142を形成し、透明蒸着層142上にガスバリア性塗布膜143を形成した。このようにして、延伸プラスチックフィルム141、透明蒸着層142及びガスバリア性塗布膜143を有する蒸着フィルム14を得た。
[Reference example A5]
A transparent vapor deposition layer 142 was formed on the stretched plastic film 141 in the same manner as in Example A1, except that the plasma intensity in the oxygen plasma treatment was 1200 W·sec/m 2 , and a gas barrier was formed on the transparent vapor deposition layer 142. A coating film 143 was formed. In this way, a vapor deposited film 14 having a stretched plastic film 141, a transparent vapor deposited layer 142, and a gas barrier coating film 143 was obtained.

上述の実施例A1~A3及び参考例A1~A4の蒸着フィルム14に対して、変成率の測定を行った。また、上述の実施例A1及び参考例A5の蒸着フィルム14に対して、色味の測定を行った。また、上述の実施例A1~A3及び参考例A1~A2の蒸着フィルム14を備えるフィルム積層体に対して、酸素透過度の測定及び水蒸気透過度の測定を行った。 The metamorphosis rate was measured for the vapor deposited films 14 of Examples A1 to A3 and Reference Examples A1 to A4 described above. In addition, the color tone was measured for the vapor deposited films 14 of the above-mentioned Example A1 and Reference Example A5. Further, the film laminates including the vapor-deposited films 14 of Examples A1 to A3 and Reference Examples A1 to A2 described above were subjected to oxygen permeability measurements and water vapor permeability measurements.

(変成率)
蒸着フィルム14のガスバリア性塗布膜143の表面にCs(セシウム)イオン銃により一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いて、ガスバリア性塗布膜143に由来するイオンと、透明蒸着層142に由来するイオンと、延伸プラスチックフィルム141に由来するイオンを測定した。これにより、上述の図3のような、縦軸の単位(intensity)が測定されたイオンの強度であり、横軸の単位(cycle)がエッチングの回数であるグラフを得た。
(metamorphism rate)
Gas barrier coating is applied to the surface of the gas barrier coating film 143 of the vapor-deposited film 14 using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) while repeating soft etching at a constant rate with a Cs (cesium) ion gun. Ions originating from the membrane 143, ions originating from the transparent vapor deposition layer 142, and ions originating from the stretched plastic film 141 were measured. As a result, a graph as shown in FIG. 3 described above, in which the unit (intensity) of the vertical axis is the measured ion intensity and the unit (cycle) of the horizontal axis is the number of etchings, was obtained.

TOF-SIMSに用いられる飛行時間型二次イオン質量分析計としてはION TOF社製、TOF.SIMS5を用い、下記測定条件で測定を行なった。
(TOFSIMS測定条件)
・一次イオン種類:Bi3++(0.2pA,100μs)、測定面積:150×150μm2
・Et銃種類:Cs(1keV、60nA),Et面積:600×600μm2、Etレート:3sec/Cycle
なお、解析においては、複数ある酸化アルミニウム由来のイオンの中から他の成分由来のイオンと切り分けること、十分な強度を有するものを選択すること及び、特に元素結合Al24Hの濃度分布に近似換算できる深さ分布を得ることが重要になる。これらを考慮し、測定対象となる酸化アルミニウム由来のイオンを測定するためのイオン銃としては、Csイオンを選択した。
The time-of-flight secondary ion mass spectrometer used in TOF-SIMS is ION TOF's TOF. Measurements were performed using SIMS5 under the following measurement conditions.
(TOFSIMS measurement conditions)
・Primary ion type: Bi 3 ++ (0.2 pA, 100 μs), measurement area: 150 x 150 μm 2
・Et gun type: Cs (1keV, 60nA), Et area: 600 x 600μm 2 , Et rate: 3sec/Cycle
In addition, in the analysis, it was necessary to separate ions derived from other components from among the multiple ions derived from aluminum oxide, to select those with sufficient strength, and especially to the concentration distribution of elemental bonds Al 2 O 4 H. It is important to obtain a depth distribution that can be approximated. Taking these into consideration, Cs ions were selected as the ion gun for measuring ions derived from aluminum oxide to be measured.

Csを用いて、ガスバリア性塗布膜143の最表面からエッチングを行い、ガスバリア性塗布膜143と透明蒸着層142と延伸プラスチックフィルム141との界面の元素結合及び蒸着膜の元素結合の分析を実施し、測定された元素および元素結合のグラフを得た。グラフにおいて、ガスバリア性塗布膜143の構成元素であるSiO2(質量数59.96)の強度が、ガスバリア性塗布膜143における強度の半分になる位置を、ガスバリア性塗布膜143と透明蒸着層142の界面として特定した。また、延伸プラスチックフィルム141の構成材料であるC6(質量数72.00)の強度が、延伸プラスチックフィルム141における強度の半分になる位置を、延伸プラスチックフィルム141と透明蒸着層142の界面として特定した。また、2つの界面の間の、厚み方向における距離を、透明蒸着層142の厚みとして採用した。 Using Cs, etching was performed from the outermost surface of the gas barrier coating film 143, and analysis of the elemental bonds at the interface between the gas barrier coating film 143, the transparent vapor deposition layer 142, and the stretched plastic film 141 and the elemental bonds of the vapor deposition film was performed. , graphs of the measured elements and elemental bonds were obtained. In the graph, the position where the strength of SiO 2 (mass number 59.96), which is a constituent element of the gas barrier coating film 143, is half the strength of the gas barrier coating film 143 is defined as the gas barrier coating film 143 and the transparent vapor deposition layer 142. It was identified as the interface of In addition, the position where the strength of C 6 (mass number 72.00), which is the constituent material of the stretched plastic film 141, is half of the strength in the stretched plastic film 141 is specified as the interface between the stretched plastic film 141 and the transparent vapor deposition layer 142. did. Further, the distance between the two interfaces in the thickness direction was adopted as the thickness of the transparent vapor deposition layer 142.

次に、測定された元素結合Al24H(質量数118.93)を表すピークを求め、そのピークから界面までを遷移領域とした。ただし、ガスバリア性塗布膜143の成分がAl24H(質量数118.93)と同じ質量数の材料で構成される場合、118.93の波形を分離する必要がある。 Next, a peak representing the measured elemental bond Al 2 O 4 H (mass number 118.93) was determined, and the region from the peak to the interface was defined as a transition region. However, when the gas barrier coating film 143 is composed of a material having the same mass number as Al 2 O 4 H (mass number 118.93), it is necessary to separate the waveform of 118.93.

ガスバリア性塗布膜143と透明蒸着層142の界面に、反応物AlSiO4と、水酸化物Al24Hとが生じる場合、それらと、延伸プラスチックフィルム141と透明蒸着層142の間の界面に存在するAl24Hを分離することができる。このように、波形の分離については、ガスバリア性塗布膜143の材料に応じて適宜対応することができる。 When the reactant AlSiO 4 and the hydroxide Al 2 O 4 H occur at the interface between the gas barrier coating film 143 and the transparent vapor deposited layer 142, the reactant AlSiO 4 and the hydroxide Al 2 O 4 H occur at the interface between them and the stretched plastic film 141 and the transparent vapor deposited layer 142. The Al 2 O 4 H present can be separated off. In this way, the waveform separation can be handled appropriately depending on the material of the gas barrier coating film 143.

波形分離においては、例えば、TOF-SIMSで得られた、質量数118.93のプロファイルを、Gaussian関数を用いて非線形のカーブフィッティングを行い最小二乗法Levenberg Marquardt アルゴリズムを使用して重複ピークの分離を行うことができる。 In waveform separation, for example, a profile with a mass number of 118.93 obtained by TOF-SIMS is subjected to nonlinear curve fitting using a Gaussian function, and overlapping peaks are separated using a least squares method Levenberg Marquardt algorithm. It can be carried out.

実施例A1~A3及び参考例A1~A4の蒸着フィルム14の透明蒸着層142の変成率を、(遷移領域の厚みW1/透明蒸着層142の厚み)×100(%)として算出した。結果を図8A及び図8Bに示す。 The transformation rate of the transparent vapor deposited layer 142 of the vapor deposited film 14 of Examples A1 to A3 and Reference Examples A1 to A4 was calculated as (thickness W 1 of the transition region/thickness of the transparent vapor deposited layer 142)×100 (%). The results are shown in FIGS. 8A and 8B.

(色味)
分光側色計(コニカミノルタ株式会社製[機種名:CM-700d)を用いて、蒸着フィルム14から作製した測定用のサンプル1枚(延伸プラスチックフィルム141/透明蒸着層142/ガスバリア性塗布膜143)のL*a*b*表色系におけるL*値、a*値およびb*値を測定した。結果を図8A及び図8Bに示す。
(Color)
One sample for measurement (stretched plastic film 141/transparent vapor deposited layer 142/gas barrier coating film 143) prepared from vapor deposited film 14 using a spectrophotometer (manufactured by Konica Minolta, Inc. [model name: CM-700d)] ), the L* value, a* value, and b* value in the L*a*b* color system were measured. The results are shown in FIGS. 8A and 8B.

(酸素透過度及び水蒸気透過度)
厚さ70μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPPフィルム)と厚さ15μmの延伸ナイロンフィルムとを、2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により貼り合わせて、積層体を作製した。また、実施例A1~A3及び参考例A1~A2の蒸着フィルム14のガスバリア性塗布膜143側に2液硬化型ポリウレタン系接着剤を塗工し、乾燥処理することにより、ガスバリア性塗布膜143上に接着剤層を形成した。続いて、CPPフィルム及び延伸ナイロンフィルムを含む積層体と、蒸着フィルム14とを、蒸着フィルム14のガスバリア性塗布膜143上の接着剤層を介してドライラミネート法により貼り合わせて、評価用のフィルム積層体を作製した。フィルム積層体の層構成は、外側から内側へ順に、以下のように表現される。
PETフィルム/透明蒸着層/ガスバリア性塗布膜/接着剤層/延伸ナイロンフィルム/接着剤層/CPPフィルム
(Oxygen permeability and water vapor permeability)
A 70 μm thick unstretched polypropylene film (CPP film) and a 15 μm thick stretched nylon film were bonded together by a dry lamination method via a two-component curable polyurethane adhesive to produce a laminate. Furthermore, by applying a two-component curing type polyurethane adhesive to the gas barrier coating film 143 side of the vapor-deposited film 14 of Examples A1 to A3 and Reference Examples A1 to A2, and drying the adhesive, the gas barrier coating film 143 was coated with An adhesive layer was formed on the surface. Subsequently, the laminate containing the CPP film and the stretched nylon film and the vapor-deposited film 14 are bonded together via the adhesive layer on the gas barrier coating film 143 of the vapor-deposited film 14 by a dry lamination method to form a film for evaluation. A laminate was produced. The layer structure of the film laminate is expressed as follows from the outside to the inside.
PET film/transparent vapor deposition layer/gas barrier coating film/adhesive layer/stretched nylon film/adhesive layer/CPP film

評価用のフィルム積層体を用いて、酸素透過度を測定するためのサンプルを作製した。具体的には、まず、評価用のフィルム積層体に36℃で48時間のエージング処理を施し、続いて、評価用のフィルム積層体を切り出してサンプルを作製した。 A sample for measuring oxygen permeability was prepared using a film laminate for evaluation. Specifically, first, the film laminate for evaluation was subjected to an aging treatment at 36° C. for 48 hours, and then the film laminate for evaluation was cut out to prepare a sample.

続いて、実施例A1~A3及び参考例A1~A2の5種類の測定サンプルのそれぞれを、PETフィルムからなる延伸プラスチックフィルム141が酸素供給側となるようにセットして、23℃、90%RH雰囲気下の測定条件で、JIS K 7126 B法に準拠して酸素透過度を測定した。測定器としては、酸素透過度測定装置(モダンコントロール(MOCON)社製〔機種名:オクストラン(OX-TRAN)2/21〕)を用いた。結果を図8A及び図8Bに示す。 Subsequently, each of the five types of measurement samples of Examples A1 to A3 and Reference Examples A1 to A2 was set so that the stretched plastic film 141 made of PET film was on the oxygen supply side, and heated at 23° C. and 90% RH. Oxygen permeability was measured in accordance with JIS K 7126 B method under atmospheric measurement conditions. As a measuring device, an oxygen permeability measuring device (manufactured by Modern Control (MOCON) [model name: OX-TRAN 2/21]) was used. The results are shown in FIGS. 8A and 8B.

(水蒸気透過度)
酸素透過度の測定の場合と同一のサンプルを用いて、水蒸気透過度の測定を行った。具体的には、各測定サンプルを、延伸プラスチックフィルム141がセンサー側となるようにセットして、40℃、100%RH雰囲気下の測定条件で、JIS K 7126 B法に準拠して水蒸気透過度を測定した。測定器としては、水蒸気透過度測定装置(モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、パーマトラン(PERMATRAN)3/33〕)を用いた。結果を図8A及び図8Bに示す。
(water vapor permeability)
Water vapor permeability was measured using the same sample as in the case of oxygen permeability measurement. Specifically, each measurement sample was set so that the stretched plastic film 141 was on the sensor side, and the water vapor permeability was measured in accordance with JIS K 7126 B method under measurement conditions of 40° C. and 100% RH atmosphere. was measured. As a measuring device, a water vapor permeability measuring device (a measuring device manufactured by MOCON [model name: PERMATRAN 3/33]) was used. The results are shown in FIGS. 8A and 8B.

図8Aに示すように、実施例A1~A3の蒸着フィルム14においては、透明蒸着層142の遷移領域の変成率が上述の5%以上60%以下の範囲内であり、具体的には10%以上25%以下の範囲内であった。透明蒸着層142の厚さが増加するにつれて変成率が減少する傾向が見られた。一方、参考例A1~A2の蒸着フィルム14においては、元素結合Al2O4ピークが小さすぎて分離できなかった為に、遷移領域の変成率が計算できなかった。また、参考例A3~A4の蒸着フィルム14においては、プラズマ放電が安定せず、プラズマ前処理ができなかったため、遷移領域の変成率が計算できなかった。これらのことから、透明蒸着層142の遷移領域の変成率が5%以上60%以下の範囲内になるように蒸着フィルム14を作製するためには、以下の製造条件I~IVを全て満たすことが好ましい。
製造条件I
透明蒸着層の厚さが8nm以上である。
製造条件II
酸素プラズマ処理における酸素ガスと不活性ガスとの混合比率が3/2.5以上3/1以下である。
製造条件III
酸素プラズマ処理における前処理圧力が1Pa以上20Pa以下である。
製造条件IV
酸素プラズマ処理におけるプラズマ強度が100W・sec/m2以上500W・sec/m2以下である。
As shown in FIG. 8A, in the vapor deposited films 14 of Examples A1 to A3, the transformation rate of the transition region of the transparent vapor deposited layer 142 is within the above-mentioned range of 5% to 60%, specifically 10%. It was within the range of 25% or more. It was observed that as the thickness of the transparent vapor deposition layer 142 increased, the metamorphism rate tended to decrease. On the other hand, in the vapor deposited films 14 of Reference Examples A1 and A2, the elemental bonding Al 2 O 4 H peak was too small to be separated, so the metamorphosis rate in the transition region could not be calculated. Furthermore, in the vapor deposited films 14 of Reference Examples A3 and A4, the plasma discharge was not stable and plasma pretreatment could not be performed, so the metamorphosis rate in the transition region could not be calculated. From these facts, in order to produce the vapor deposited film 14 so that the transformation rate of the transition region of the transparent vapor deposited layer 142 is within the range of 5% to 60%, all of the following manufacturing conditions I to IV must be satisfied. is preferred.
Manufacturing conditions I
The thickness of the transparent vapor deposition layer is 8 nm or more.
Manufacturing conditions II
The mixing ratio of oxygen gas and inert gas in the oxygen plasma treatment is 3/2.5 or more and 3/1 or less.
Manufacturing conditions III
The pretreatment pressure in the oxygen plasma treatment is 1 Pa or more and 20 Pa or less.
Manufacturing conditions IV
The plasma intensity in the oxygen plasma treatment is 100 W·sec/m 2 or more and 500 W·sec/m 2 or less.

図8A及び図8Bに示すように、参考例A5の蒸着フィルム14のb*値は、実施例A1の蒸着フィルム14のb*値よりも大きかった。また、参考例A5の蒸着フィルム14においては、延伸プラスチックフィルム141が着色している様子が目視で確認された。上述の製造条件I~IVは、着色を抑制する上でも有用であると考えられる。 As shown in FIGS. 8A and 8B, the b* value of the vapor deposited film 14 of Reference Example A5 was larger than the b* value of the vapor deposited film 14 of Example A1. Furthermore, in the vapor deposited film 14 of Reference Example A5, it was visually confirmed that the stretched plastic film 141 was colored. The above-mentioned production conditions I to IV are also considered to be useful in suppressing coloring.

図8Aに示すように、実施例A1~A3の蒸着フィルム14を備えるフィルム積層体においては、酸素透過度が0.5cc/m2/24hr/atm以下であり、水蒸気透過度が0.4g/m2/24hr以下であった。一方、図8Bに示すように、参考例A2の蒸着フィルム14を備えるフィルム積層体のサンプルにおいては、酸素透過度が0.8cc/m2/24hr/atmであり、水蒸気透過度が1.1g/m2/24hr以上であった。これらのことから、酸素プラズマ前処理を実施することは、酸素や水蒸気などのガスに対するバリア性を維持する上で有効であると言える。 As shown in FIG. 8A, in the film laminate including the vapor-deposited films 14 of Examples A1 to A3, the oxygen permeability is 0.5 cc/m 2 /24 hr/atm or less, and the water vapor permeability is 0.4 g/m 2 /24hr or less. On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the sample of the film laminate including the vapor-deposited film 14 of Reference Example A2, the oxygen permeability is 0.8 cc/m 2 /24 hr/atm, and the water vapor permeability is 1.1 g/m It was over 2 /24hr. From these facts, it can be said that performing oxygen plasma pretreatment is effective in maintaining barrier properties against gases such as oxygen and water vapor.

[実施例B1]
蒸着フィルム14として、実施例A1のようにして作製した蒸着フィルム14を準備した。
[Example B1]
As the vapor deposited film 14, the vapor deposited film 14 produced as in Example A1 was prepared.

また、内側熱可塑性樹脂層16として、厚さ60μmのポリエチレンフィルムを準備した。続いて、ドライラミネート法により、蒸着フィルム14のガスバリア性塗布膜143側の面とポリエチレンフィルムとを、接着剤層15を介して積層した。これにより、図5に示す第1積層体20を得た。 Further, as the inner thermoplastic resin layer 16, a polyethylene film with a thickness of 60 μm was prepared. Subsequently, the surface of the vapor-deposited film 14 on the gas barrier coating film 143 side and the polyethylene film were laminated with the adhesive layer 15 interposed therebetween by dry lamination. As a result, a first laminate 20 shown in FIG. 5 was obtained.

また、紙基材層12として、液体用原紙(坪量385g/m2)を準備した。続いて、液体用原紙の内側の面にアンカーコート層を形成した後、図6に示す上述の積層装置90を用いて、サンドラミネート法により、液体用原紙と第1積層体20とを、接着樹脂層13を介して積層した。具体的には、接着樹脂層13を構成する溶融状態の接着樹脂を、温度320℃、厚さ20μmで液体用原紙と第1積層体20の延伸プラスチックフィルム141との間に押し出した。接着樹脂としては、エチレン-メタクリル酸共重合体(三井・デュポンポリケミカル株式会社製 AN4228C)を用いた。 Further, as the paper base layer 12, base paper for liquids (basis weight: 385 g/m 2 ) was prepared. Subsequently, after forming an anchor coat layer on the inner surface of the base paper for liquids, the base paper for liquids and the first laminate 20 are bonded together by the sand lamination method using the above-described laminating apparatus 90 shown in FIG. They were laminated with a resin layer 13 in between. Specifically, the molten adhesive resin constituting the adhesive resin layer 13 was extruded between the liquid base paper and the stretched plastic film 141 of the first laminate 20 at a temperature of 320° C. and a thickness of 20 μm. As the adhesive resin, an ethylene-methacrylic acid copolymer (AN4228C manufactured by DuPont Mitsui Polychemicals Co., Ltd.) was used.

続いて、液体用原紙の外側の面上にアンカーコート層を形成した後、溶融状態のポリエチレン樹脂を押し出して、外側熱可塑性樹脂層11を形成した。このようにして、図1に示す紙容器用包装材料10を得た。 Subsequently, an anchor coat layer was formed on the outer surface of the liquid base paper, and then the molten polyethylene resin was extruded to form the outer thermoplastic resin layer 11. In this way, the packaging material 10 for paper containers shown in FIG. 1 was obtained.

本実施例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/EMAA20/PET12/蒸着/バリア/DL/PEF60
「PE」は、押し出しで形成されたポリエチレン層を意味する。「AC」は、アンカーコート層を意味する。「紙」は、紙基材層を意味する。「EMAA」は、エチレン-アクリル酸共重合体からなる接着樹脂層を意味する。「PET」は、PETフィルムを意味する。「蒸着」は、酸化アルミニウム膜を意味する。「バリア」は、ガスバリア性塗布膜を意味する。「DL」は、接着剤層を意味する。「PEF」は、ポリエチレンフィルムを意味する。数字は、層の厚さ(単位はμm)を意味する。
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/EMAA20/PET12/evaporation/barrier/DL/PEF60
"PE" means an extruded polyethylene layer. "AC" means anchor coat layer. "Paper" means a paper base layer. "EMAA" means an adhesive resin layer made of ethylene-acrylic acid copolymer. "PET" means PET film. "Deposited" means an aluminum oxide film. "Barrier" means a gas barrier coating film. "DL" means adhesive layer. "PEF" means polyethylene film. The numbers refer to the layer thicknesses in μm.

[実施例B2]
エチレン-メタクリル酸共重合体(三井・デュポンポリケミカル株式会社製 AN4228C)を温度320℃、厚さ35μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、紙容器用包装材料10を作製した。
[Example B2]
The same procedure as in Example B1 was carried out, except that the adhesive resin layer 13 was formed by extruding an ethylene-methacrylic acid copolymer (AN4228C manufactured by DuPont Mitsui Polychemical Co., Ltd.) at a temperature of 320° C. and a thickness of 35 μm. A packaging material 10 for paper containers was produced.

本実施例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/EMAA35/PET12/蒸着/バリア/DL/PEF60
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/EMAA35/PET12/evaporation/barrier/DL/PEF60

[実施例B3]
密度0.919g/cm、MFR8.0g/10分のポリエチレンにシラン基を含有させた接着性樹脂を温度320℃、厚み20μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、紙容器用包装材料10を作製した。
[Example B3]
Example B1 except that the adhesive resin layer 13 was formed by extruding an adhesive resin containing a silane group into polyethylene having a density of 0.919 g/cm 3 and an MFR of 8.0 g/10 minutes at a temperature of 320° C. and a thickness of 20 μm. A packaging material 10 for paper containers was produced in the same manner as in the case of Example 1.

本実施例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/シランPE20/PET12/蒸着/バリア/DL/PEF60
「シランPE」は、押し出しで形成された、シラン基を含有するポリエチレン層を意味する。
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/silane PE20/PET12/evaporation/barrier/DL/PEF60
"Silane PE" means a polyethylene layer containing silane groups formed by extrusion.

[実施例B4]
密度0.919g/cm、MFR8.0g/10分のポリエチレンにシラン基を含有させた接着性樹脂を温度320℃、厚さ35μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、実施例B3の場合と同様にして、紙容器用包装材料10を作製した。
[Example B4]
Example except that the adhesive resin layer 13 was formed by extruding an adhesive resin containing a silane group into polyethylene having a density of 0.919 g/cm 3 and an MFR of 8.0 g/10 minutes at a temperature of 320° C. and a thickness of 35 μm. Packaging material 10 for paper containers was produced in the same manner as in the case of B3.

本実施例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/シランPE35/PET12/蒸着/バリア/DL/PEF60
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/silane PE35/PET12/evaporation/barrier/DL/PEF60

[比較例B1]
内側熱可塑性樹脂層16のポリエチレンフィルムの厚さを40μmとし、蒸着フィルム14と内側熱可塑性樹脂層16のポリエチレンフィルムとを、厚さ20μmで押し出されたポリエチレンを用いてサンドラミネート法により接着したこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、第1積層体20を作製した。また、エチレン-アクリル酸共重合体(三井・デュポンポリケミカル株式会社製 AN4228C)を温度320℃、厚さ10μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、紙基材層12と蒸着フィルム14とを積層した。また、実施例B1の場合と同様にして、紙基材層12の外側の面に外側熱可塑性樹脂層11を形成して、紙容器用包装材料10を得た。
[Comparative example B1]
The thickness of the polyethylene film of the inner thermoplastic resin layer 16 was 40 μm, and the vapor-deposited film 14 and the polyethylene film of the inner thermoplastic resin layer 16 were bonded by a sand lamination method using extruded polyethylene with a thickness of 20 μm. Except for this, the first laminate 20 was produced in the same manner as in Example B1. In addition, the same procedure as in Example B1 was carried out, except that the adhesive resin layer 13 was formed by extruding an ethylene-acrylic acid copolymer (AN4228C manufactured by DuPont Mitsui Polychemical Co., Ltd.) at a temperature of 320° C. and a thickness of 10 μm. Then, the paper base layer 12 and the vapor deposited film 14 were laminated. Further, in the same manner as in Example B1, the outer thermoplastic resin layer 11 was formed on the outer surface of the paper base layer 12 to obtain the packaging material 10 for paper containers.

本比較例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/EMAA10/PET12/蒸着/バリア/AC/PE20/PEF40
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this comparative example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/EMAA10/PET12/evaporation/barrier/AC/PE20/PEF40

[比較例B2]
エチレン-アクリル酸共重合体(三井・デュポンポリケミカル株式会社製 AN4228C)を温度320℃、厚さ20μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、比較例B1の場合と同様にして、紙容器用包装材料10を作製した。
[Comparative example B2]
The same procedure as in Comparative Example B1 was carried out, except that the adhesive resin layer 13 was formed by extruding an ethylene-acrylic acid copolymer (AN4228C manufactured by DuPont Mitsui Polychemical Co., Ltd.) at a temperature of 320° C. and a thickness of 20 μm. A packaging material 10 for paper containers was produced.

本比較例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/EMAA20/PET12/蒸着/バリア/AC/PE20/PEF40
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this comparative example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/EMAA20/PET12/evaporation/barrier/AC/PE20/PEF40

[比較例B3]
日本ポリエチレン株式会社製の低密度ポリエチレン LC520を温度320℃、厚さ20μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、比較例B1の場合と同様にして、紙容器用包装材料10を作製した。
[Comparative example B3]
Packaging material 10 for paper containers was produced in the same manner as in Comparative Example B1, except that adhesive resin layer 13 was formed by extruding low-density polyethylene LC520 manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd. at a temperature of 320 ° C. and a thickness of 20 μm. did.

本比較例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/PE20/PET12/蒸着/バリア/AC/PE20/PEF40
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this comparative example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/PE20/PET12/evaporation/barrier/AC/PE20/PEF40

[比較例B4]
エチレン-アクリル酸共重合体(三井・デュポンポリケミカル株式会社製 AN4228C)を温度320℃、厚み60μmで押し出して接着樹脂層13を構成したこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、紙容器用包装材料10を作製した。
[Comparative example B4]
Paper was prepared in the same manner as in Example B1, except that the adhesive resin layer 13 was formed by extruding an ethylene-acrylic acid copolymer (AN4228C manufactured by DuPont Mitsui Polychemical Co., Ltd.) at a temperature of 320° C. and a thickness of 60 μm. A container packaging material 10 was produced.

本比較例の紙容器用包装材料10の層構成は、以下のように表現される。
PE25/AC/紙/AC/EMAA60/PET12/蒸着/バリア/DL/PEF60
The layer structure of the paper container packaging material 10 of this comparative example is expressed as follows.
PE25/AC/paper/AC/EMAA60/PET12/evaporation/barrier/DL/PEF60

実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料10の層構成を、図9にまとめて示す。 The layer configurations of the paper container packaging materials 10 of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4 are collectively shown in FIG.

実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料10に対して、剥離強度の測定、水蒸気透過度の測定、酸素透過度の測定、及び、充填機シール性の評価を行った。 The paper container packaging materials 10 of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4 were subjected to peel strength measurements, water vapor permeability measurements, oxygen permeability measurements, and filling machine sealability evaluations. .

(剥離強度)
実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料10のそれぞれについて、接着樹脂層13と蒸着フィルム14との間の層間剥離強度(N/15mm)を測定した。具体的には、引張試験機(テンシロン万能試験機RTC1310A、オリエンテック社製)を用いて、剥離速度50mm/minで、90°剥離試験を行った。結果を図10に示す。
(Peel strength)
The interlayer peel strength (N/15 mm) between the adhesive resin layer 13 and the vapor-deposited film 14 was measured for each of the paper container packaging materials 10 of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4. Specifically, a 90° peel test was performed at a peel rate of 50 mm/min using a tensile tester (Tensilon Universal Tester RTC1310A, manufactured by Orientech Co., Ltd.). The results are shown in FIG.

(水蒸気透過度)
実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料10のそれぞれについて、温度40℃、湿度100%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、PERMATRAN〕にて、JIS K 7129に準拠して、水蒸気透過度を測定した(サンプル数N=10)。結果を図10に示す。
(water vapor permeability)
Each of the paper container packaging materials 10 of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4 was measured using a measuring device manufactured by MOCON (USA) [model name: PERMATRAN] under conditions of a temperature of 40° C. and a humidity of 100% RH. ], water vapor permeability was measured in accordance with JIS K 7129 (number of samples N = 10). The results are shown in FIG.

(酸素透過度)
実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料10のそれぞれについて、温度23℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、OXTRAN〕にて、JIS K 7126に準拠して、酸素透過度を測定した(サンプル数N=10)。結果を図10に示す。
(Oxygen permeability)
Each of the paper container packaging materials 10 of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4 was measured using a measuring device manufactured by MOCON (USA) [Model name: OXTRAN] under conditions of a temperature of 23° C. and a humidity of 90% RH. ], the oxygen permeability was measured in accordance with JIS K 7126 (number of samples N=10). The results are shown in FIG.

(充填機シール性)
実施例B1~B4及び比較例B1~B4の紙容器用包装材料10のそれぞれを成形してヒートシールすることにより、液体紙容器を作製した。ヒートシールの温度は、260℃、280℃、300℃、320℃又は340℃とした。また、得られた液体紙容器に水を充填し、水の漏れが生じるか否かを評価した。また、ヒートシール箇所にピンホールが発生しているか否かを目視で確認した。結果を図11に示す。図11において、「good」は、水の漏れが生じず、且つ、ヒートシール箇所にピンホールが発生していなかったことを意味する。また、「not good」は、水の漏れは生じていなかったが、ヒートシール箇所にピンホールが発生していたことを意味する。また、「bad」は、紙容器用包装材料10を成形してヒートシールする際に、紙容器用包装材料10に層間剥離が生じていたことを意味する。
(Filling machine sealability)
Liquid paper containers were produced by molding and heat sealing each of the paper container packaging materials 10 of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B4. The heat sealing temperature was 260°C, 280°C, 300°C, 320°C or 340°C. In addition, the obtained liquid paper container was filled with water, and it was evaluated whether or not water leaked. In addition, it was visually confirmed whether or not pinholes were generated at the heat-sealed area. The results are shown in FIG. In FIG. 11, "good" means that no water leakage occurred and no pinholes were generated at the heat-sealed location. Moreover, "not good" means that no water leakage occurred, but a pinhole occurred at the heat-sealed location. Moreover, "bad" means that delamination occurred in the packaging material 10 for paper containers when the packaging material 10 for paper containers was molded and heat-sealed.

実施例B1~B4と比較例B3の比較から分かるように、接着樹脂層13としてエチレン-アクリル酸共重合体又はシラン基含有化合物を用いることにより、剥離強度を確保することができた。具体的には、剥離強度を2.8N/15mm以上にすることができた。 As can be seen from the comparison between Examples B1 to B4 and Comparative Example B3, by using an ethylene-acrylic acid copolymer or a silane group-containing compound as the adhesive resin layer 13, it was possible to ensure peel strength. Specifically, the peel strength was able to be 2.8 N/15 mm or more.

実施例B1~B4と比較例B1~B3の比較から分かるように、蒸着フィルム14と内側熱可塑性樹脂層16とをサンドラミネーション法ではなくドライラミネーション法により接着することにより、水蒸気バリア性及び酸素バリア性を確保することができた。具体的には、水蒸気透過度及び酸素透過度を1cc/m2・day以下にすることができた。また、実施例B1~B4と比較例B4の比較から分かるように、接着樹脂層13の厚みを35μm以下にすることにより、水蒸気バリア性及び酸素バリア性を確保することができた。 As can be seen from the comparison between Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B3, by adhering the vapor deposited film 14 and the inner thermoplastic resin layer 16 by dry lamination rather than sand lamination, water vapor barrier properties and oxygen barrier properties are improved. I was able to secure sex. Specifically, the water vapor permeability and oxygen permeability were able to be reduced to 1 cc/m 2 ·day or less. Further, as can be seen from the comparison between Examples B1 to B4 and Comparative Example B4, by setting the thickness of the adhesive resin layer 13 to 35 μm or less, water vapor barrier properties and oxygen barrier properties were able to be ensured.

実施例B1、B2と比較例B1の比較から分かるように、エチレン-アクリル酸共重合体からなる接着樹脂層13の厚みを20μm以上にすることにより、ヒートシール箇所にピンホールが生じることを抑制することができた。 As can be seen from the comparison between Examples B1 and B2 and Comparative Example B1, by setting the thickness of the adhesive resin layer 13 made of ethylene-acrylic acid copolymer to 20 μm or more, the formation of pinholes at the heat-sealed area was suppressed. We were able to.

10 紙容器用包装材料
11 外側熱可塑性樹脂層
12 紙基材層
13 接着樹脂層
14 蒸着フィルム
141 延伸プラスチックフィルム
142 透明蒸着層
143 ガスバリア性塗布膜
15 接着剤層
16 内側熱可塑性樹脂層
161 第1層
162 第2層
163 第3層
20 積層体
90 積層装置
91 第1供給ロール
92 第2供給ロール
100 液体紙容器
10 Packaging material for paper containers 11 Outer thermoplastic resin layer 12 Paper base layer 13 Adhesive resin layer 14 Vapor deposited film 141 Stretched plastic film 142 Transparent vapor deposited layer 143 Gas barrier coating film 15 Adhesive layer 16 Inner thermoplastic resin layer 161 First Layer 162 Second layer 163 Third layer 20 Laminated body 90 Lamination device 91 First supply roll 92 Second supply roll 100 Liquid paper container

Claims (5)

外側から内側へ順に、少なくとも、外側熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、蒸着フィルム、接着剤層、及び、内側熱可塑性樹脂層、を備える紙容器用包装材料であって、
前記蒸着フィルムは、延伸プラスチックフィルムと、前記延伸プラスチックフィルムの内側の面の上に設けられ、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層と、前記透明蒸着層の上に設けられたガスバリア性塗布膜と、を有し、
前記蒸着フィルムの前記延伸プラスチックフィルムは、バイオマス由来のポリエステルを含み、
前記接着樹脂層は、エポキシ基含有化合物、シラン基含有化合物、カルボン酸基含有化合物、及び酸無水物含有化合物からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む樹脂組成物であり、
前記接着樹脂層の厚みは、15μm以上40μm以下であり、
前記接着剤層は、ポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を含み、
前記透明蒸着層は、遷移領域を含み、
前記遷移領域は、前記蒸着フィルムを前記ガスバリア性塗布膜側から飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いてエッチングを行うことで検出される、水酸化アルミニウムに変成する元素結合Al24Hのピークの位置と、前記透明蒸着層と前記延伸プラスチックフィルムとの界面との間の領域であり、
前記透明蒸着層の厚みに対する前記遷移領域の厚みの比率が、5%以上60%以下である、紙容器用包装材料。
A packaging material for a paper container comprising, in order from the outside to the inside, at least an outer thermoplastic resin layer, a paper base layer, an adhesive resin layer, a vapor-deposited film, an adhesive layer, and an inner thermoplastic resin layer,
The vapor-deposited film includes a stretched plastic film, a transparent vapor-deposited layer containing aluminum oxide and provided on the inner surface of the stretched plastic film, and a gas barrier coating film provided on the transparent vapor-deposited layer. have,
The stretched plastic film of the vapor-deposited film contains biomass-derived polyester,
The adhesive resin layer is a resin composition containing one or more compounds selected from the group consisting of an epoxy group-containing compound, a silane group-containing compound, a carboxylic acid group-containing compound, and an acid anhydride-containing compound. ,
The thickness of the adhesive resin layer is 15 μm or more and 40 μm or less,
The adhesive layer includes a cured product of a polyol and an isocyanate compound,
The transparent deposited layer includes a transition region,
The transition region is an elemental bond that transforms into aluminum hydroxide, which is detected by etching the deposited film from the gas barrier coating side using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS). a region between the peak position of Al 2 O 4 H and the interface between the transparent vapor deposition layer and the stretched plastic film,
A packaging material for paper containers, wherein the ratio of the thickness of the transition region to the thickness of the transparent vapor deposition layer is 5% or more and 60% or less.
前記蒸着フィルムの前記ガスバリア性塗布膜は、前記接着剤層と接している、請求項に記載の紙容器用包装材料。 The paper container packaging material according to claim 1 , wherein the gas barrier coating film of the vapor-deposited film is in contact with the adhesive layer. 前記接着樹脂層は、前記延伸プラスチックフィルムの外側の面と接している、請求項1又は2に記載の紙容器用包装材料。 The paper container packaging material according to claim 1 or 2 , wherein the adhesive resin layer is in contact with an outer surface of the stretched plastic film. 前記外側熱可塑性樹脂層又は前記内側熱可塑性樹脂層が、バイオマス由来のポリエチレンを含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載の紙容器用包装材料。 The packaging material for a paper container according to any one of claims 1 to 3 , wherein the outer thermoplastic resin layer or the inner thermoplastic resin layer contains biomass-derived polyethylene. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の紙容器用包装材料から構成された液体紙容器。 A liquid paper container comprising the paper container packaging material according to any one of claims 1 to 4 .
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