JPH01221593A - 金属蒸着ラベル用紙及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はビール瓶等に貼着される金属蒸着ラベル用紙に
関し、特に瓶に貼着して冷水に浸したり、冷蔵庫に入れ
ている間に発生する金属蒸着層のクラック（亀裂）を改
良したラベル用紙に関するものである。

「従来の技術」 従来、ビール瓶等に貼着されるラベル用紙としては、ア
ート・コート紙、アート・コート紙とアルミニウム箔等
の金属箔を貼り合せた紙が使用されており、特にアルミ
箔ラベル用紙は商品のアピール性に優れているため広く
用いられている。

しかし、省資源の叫ばれる今日、アルミ箔ラベル用紙は
次第に金属蒸着紙に置き換えられようとしている。即ち
、金属蒸着紙とアルミ箔を比べた場合、蒸着紙のアルミ
ニウム使用量はアルミ箔の１／１００〜１／２００であ
り、しかも金属薄層特有の光沢が得られるため、経済効
果と共に商品自体のアピール性が高まり、加えて紙の特
性を生かせる利点も付随するためアルミ箔ラベル用紙に
代わるラベル用紙としておおいに期待されている。特に
ビール瓶等は回収再利用されるため、洗瓶工程でカセイ
ソーダ処理が行われるが、この時アルミニウムと反応し
て水素ガスが発生するため、アルミニウムの量が少なけ
れば少ない程作業環境や安全面で有利となるため金属蒸
着紙の使用は一層急速に拡がってきている。

「発明が解決しようとする課題」 このように優れた特徴を発揮する金属蒸着ラベル用紙に
おいても、その使用時に以下の問題が発生する。即ち、
金属蒸着ラベル用紙を瓶に貼着したビール瓶等を冷蔵庫
や水中で浸漬冷却した時に金属蒸着面に細かいクランク
（亀裂）やシワが発生することである。

このため、支持体としてフィルムを使用したり天然パル
プに合成パルプや合成繊維を混抄した紙を用いる方法（
特公昭６０−２５７９２号）等も提案されているが、回
収再利用時の洗瓶適性に欠けるため実用するのは難しい
。またクレーコート層を含む基紙の水中伸度が２．５％
以下の紙を支持体として使用する方法（実開昭５９−１
７１９３３号）も提案されているが、必ずしも満足すべ
き結果は得られていない。

「課題を解決するための手段」 かかる現状に鑑み、本発明者等は金属蒸着ラベル用紙を
用いた場合に発生するクラックについて鋭意検討した結
果、金属蒸着紙をビール瓶等にラベルとして貼着し、家
庭等で冷水に浸したり冷蔵庫に入れた場合、ラベルを構
成する原紙層の湿潤に伴う伸びが金属蒸着層に比べて非
常に大きいため、そこにひずみが生じて金属蒸着面にク
ランクが発生することを突き止めた。このひずみを抑え
るためには、原紙の水に対する伸びを小さくしたり、塗
被層を柔軟で伸びのある性質にする必要がある。そのた
め、さらに鋭意研究を重ねた結果、原紙の抄紙条件と塗
被層の構成を特定することによって、クシツクの発生が
極めて効率よく防止できることを見出し本発明を完成す
るに至った。

本発明は、原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗料
層、合成樹脂を主成分とするアンダーコート層、金属蒸
着層と、必要に応じて合成樹脂を主成分とするトップコ
ート層を順次設けてなる金属蒸着ラベル用紙において、
該原紙が前乾燥を有しないヤンキーライヤーで乾燥され
、ＪＩＳ　　Ｐ−８１４０に基づ（コツプ吸水度の５分
値が５〜３０ｇ／ｎｉであることを特徴とする金属蒸着
ラベル用紙である。

「作用」 本発明の金属蒸着ラベル用紙では、ヤンキードライヤで
乾燥された原紙を使用するものであるが、特に前乾燥に
多筒式乾燥装置を使用せず、ヤンキードライヤのみで乾
燥された原紙が好ましく、かかる原紙はヤンキードライ
ヤー表面に貼りついた状態で乾燥されるため、一般の多
筒式乾燥ドライヤーマシンで抄紙された原紙に見られる
乾燥工程中での横方向の収縮が著しく抑えられているた
め、水に接しても変化が小さく金属蒸着紙として仕上げ
た場合に好適性を発揮するものである。

なお、純白ロール紙の製造等で最近多用されている多筒
式シリンダードライヤーとヤンキードライヤーとを組み
合わせた乾燥方法では、乾燥の前段階の多筒式シリンダ
ードライヤ一部分で横方向の収縮が起こるため、その後
ヤンキードライヤーで乾燥しても、充分な改良効果は得
られない。

更に本発明で用いる原紙は、ＪＩＳ　　Ｐ−８１４０に
基づいて測定されるコツプ吸水度の５分値を５〜３０　
ｇ／ｒ＋？に調節する必要がある。即ち、原紙は塗被工
程で水性塗液が塗被されるが、その際塗液の水分によっ
て急速に繊維が伸長し、次の乾燥工程で大幅に収縮する
ため、コンブ吸水度が大きく繊維の吸水性の大きな原紙
では塗料塗被後の乾燥工程でヤンキードライヤーのみを
用いて乾燥した効果が失われてしまい、満足すべき金属
蒸着ラベルのクランク改良効果が得られない。そこで、
本発明者等は金属蒸着ラベル用紙に使用する原紙の吸水
度とクシツクの発生状況について詳細に調査検討した結
果、クラックの発生状況と原紙のステキヒト・サイズ度
測定値や単なるコンブ吸水度との間には系統的な相関性
が認められなかった。これはステキヒト・′サイズ度測
定値や単なるコツプ吸水度の測定は共に通常２分以内で
行われるため、ビール瓶等を冷却する際に必要な時間と
の間に大きなずれが生じるためであることが明らかとな
った。そのため、さらに詳細に研究した結果、コツプ吸
水度の５分値では充分に相関性のあるデーターの採取が
可能であることが明らかとなり本発明を完成するに至っ
た。

而して、コツプ吸水度の５分値が３０ｇ／ｍ２より大き
くなると金属蒸着ラベルのクランクが発生し易くなり、
５　ｇ　／　ｒｒｒ未満では水性塗液と原紙表面の濡れ
が悪くなって塗料層の接着強度が低下し、塗りムラも生
じるため、本発明で使用する原紙はコンブ吸水度の５分
値を５〜３０ｇ１ｒｌ、より好ましくは１０〜２５　ｇ
　／　ｒｒｉに調節する必要がある。

なお、原紙の米坪としては４０〜８０　ｇ　／　ｒｄが
一般的であり５かかる原紙上に顔料と接着剤を主成分と
する塗料層が設けられる。

そして、本発明の金属蒸着ラベル用紙では、塗料層中の
接着剤として、スチレン・ブタジエン共重合体及び／又
は変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料
１００重量部に対し、１０重量部以上、好ましくは１４
重量部以上、より好ましくは１７重量部以上、３０重量
部以下程度の範囲で用いるのが好ましい。これらの共重
合体ラテックスは、カオリン等の顔料形状からくる塗料
層の平面的配向性に寄与し、且つ空隙にフィルムを形成
して穴埋め効果を発揮し塗料層の接水性を高め、さらに
フィルムの可撓性によって塗料層に柔軟性とバリヤー性
を与え、結果的に金属光沢の改良やクランクの発生を防
止する効果に寄与するものと推測される。なお、重合体
ラテックスの配合量が１０重量部未満であると、塗料層
を形成する顔料粒子の間の穴埋め効果が不充分となり、
満足すべき水バリヤー性を得ることができない。

一般に塗料層の接着剤としては、例えば酢酸ビニル、エ
チレン／酢酸ビニル、アクリル・塩化ヒニル・塩化ビニ
リデン、アクリル／スチレン等の単独或いは共重合体合
成樹脂ラテックスも使用されるが、本発明者等の実験結
果によれば、これらの合成樹脂ラテックスを多量に使用
した場合には、本発明の改良効果が認められるが、スチ
レン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した場合
の方が良い効果が得られることが明らかとなった。

これはスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスが耐
水性に優れており、弾性のあるゴムとしての性質を有す
るために冷水に浸された状態でも硬くならず伸びを有す
るため、クランクの発生が抑えられるものと推定される
。

本発明において、かかる共重合体ラテックスと共に塗料
層を構成する顔料としては、例えばクレー、カオリン、
水酸化アルミニウム、沈降性炭酸カルシウム、重質炭酸
カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、プ
ラスチックピグメント等の一般の塗被紙用顔料が挙げら
れる。

なお、接着剤成分はスチレン・ブタジエン系共重合体ラ
テックス単独でもよいが、他の接着剤を併用しても良く
、例えば各種共重合体合成樹脂ラテックス類、陽性澱粉
、酸化澱粉等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体１．
カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類等が例示さ
れるが、併用割谷は本発明の所望の効果を損なわない範
囲に留める必要があり、当然スチレン・ブタジエン系共
重合体ラテックスの使用量より少な（するのが好ましい
。また、必要に応じて消泡剤、着色剤、流動変性剤等の
各種助剤を適宜使用してもよい。

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

塗被量は１０〜３０ｇ／ｒｌ程度の範囲で調節するのが
望ましく、好ましくは１５〜２５ｇ／ｒｒｒの範囲で調
節される。因みに、１０　ｇ／ｍ未満の塗被量では、塗
料層表面の平滑性が不充分となり満足すべき金属蒸着面
の光沢を得ることができず、３０ｇ／ｒｆを超える程多
量に傅被すると、製品の厚みが大きくなり過ぎるため、
原紙の米坪を下げたり、塗料組成の大幅な調整が必要と
なるため好ましくない。

本発明の金属蒸着用ラベル用紙で得られる蒸着層のクラ
ック防止効果は、上記の如く原紙抄造時の乾燥条件、原
紙のコツプ吸水度５分値の規定、並びに塗料層に配合さ
れる共重合体の種類と量の４つの条件が相乗作用して得
られる効果であり、これら４つの条件の一つでも欠ける
と顕著なりランク防止効果を得ることは出来ない。

本発明者等の実験結果によれば、抄紙機のウェットパー
トにおける抄造条件を選択して水中伸度を１．５％以下
に抑えた原紙を使用してみても、上記の如き４つの条件
を充たしていないと、蒸着層にクランクが発生すること
が明らかとなった。

かくして上記の如く特定の原紙上に特定の塗料層を塗被
された支持体は、塗料層を乾燥した後で平滑化処理を施
すのが好ましく、例えばスーパーカレンダー・グロスカ
レンダー（特開昭４９−１３２３０５号、公表特許公報
６３−５００１８８号）、ソフトカレンダー（祇パルプ
技術タイムス。

６２年８月号、３１〜３６頁；ＰＰＩ、１９８７年１）
月号、４５〜４７頁、ＷＦＰ、１９８５年。

２２．８７３〜８７７頁）等の金属ロールやドラムと弾
性ロールより成る各種カレンダーがオンマシンやオフマ
シンで適宜使用される。なお、金属ロール表面は硬質ク
ロムメツキ等で鏡面処理してもよく、その表面温度は１
００〜５００℃の高温に保つのがより好ましい。また、
弾性ロールはポリウレタン、ポリアミド等の樹脂ロール
やコツトン、アスベスト、ナイロン、アラミツド繊維等
を成型してロール化したもの等が適宜使用されるが、ア
ラミツドロールのように耐熱性の高い材質が特に好まし
く用いられる。

高温カレンダーで処理する際の各種処理条件は目的とす
る塗被紙の種類、原紙条件、塗被層の性質、コートｉｔ
、紙水分、仕上げ速度等に応じて適宜調節されるが、カ
レンダーロールの表面温度は高い方が塗被層の可塑化が
より促進されるので好ましく、一般には１５０〜３００
℃程度の範囲で調節される。また、カレンダーロールの
加圧条件は線圧で１００〜５００ｋｇ／ｃｍ程度に維持
するのが好ましく、一般には１５０〜３５０ｋｇ／ａｍ
程度の範囲で調節され、加圧ニップの数はソフトカレン
ダーの場合には通常１ドラムあたり２〜６ニツプである
が、スーパーカレンダーの場合には３〜１）ニップ程度
が一般的である。ニップに入る前の塗被紙の水分は約３
〜１０％程度が好ましく、カレンダーの仕上げ速度は紙
の未坪、紙品種等によって大きく異なるが１００〜１３
００ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。

本発明の金属蒸着ラベル用紙において、アンダーコート
層を形成する前の塗被紙は、できるだけ嵩高（、しかも
平滑な表面を備えているのが望ましい。何故ならばアン
ダーコート層上に設けられる金属蒸着層は約５００人と
非常に薄いため、塗料層表面の平滑性が悪いと充分な金
属光沢が得られず、充分な表面平滑性を得るためにスー
パーカレンダーで高圧処理をすると、平滑性は得られて
もラベル用紙の硬さ、腰、剛度が低下して、最近の高速
ラベル貼り機でビール瓶等に正常にラベルを貼ることが
出来なくなってしまうためである。

そのため、前記の如く１００℃以上に加熱された高温カ
レンダーで、本発明の熱可塑性に冨んだ塗料層を処理す
る方法は、紙を潰さずに嵩高く表面を平滑に仕上げるこ
とができるため特に好ましい方法である。

かくして形成された塗被紙上にアンダーコート層、金属
蒸着層並びに必要に応じてトップコート層が順次形成さ
れるが、アンダーコート層はその上に設けられる金属蒸
着層が優れた金属光沢を有するように紙に平滑性を付与
したり、蒸着層と塗料層を含む原紙の接着強度を高める
目的で設けられる。アンダーコート層は合成樹脂を主成
分とする層であるが、使用される合成樹脂は、溶剤系、
水性系、ノンソルベント系に大別される。−船釣には溶
剤系のものが使用されるが、具体的な樹脂の例としてて
は、例えばアルキッド系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル
系樹脂、セルローズ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエス
テル系樹脂等が挙げられる。なお、各種の樹脂を適宜ア
ルカリ易溶性に変性して水性系で使用することもある。

また、アンダーコート層は、ロールコータ−、リバース
コーター、グラビアコーター、キャストコーター、バー
コーター等一般に使用される塗工機で塗被される。

金属蒸着層はアルミニウム、金、銀、亜鉛等の金属によ
って形成されるが、コストと外観の点からアルミニウム
が好ましい。アルミニウムの蒸着量は外観とコストの面
から蒸着膜厚ｏ、ｏｉ〜０．１０μｍ程度が好ましい。

かくして形成された金属蒸着層上に金属蒸着面の酸化防
止や印刷等の後加工適性を高めるために、必要に応じて
トップコート層が設けられる。なお、トップコート層も
合成樹脂を主成分として形成されるが、アンダーコート
層と同様の樹脂が用途に応じて適宜選択して使用される
。

更に、ラベル用紙としてグラビア印刷機やオフセット印
刷機で必要な印刷を施した上に必要に応じてオーバーコ
ート層を設けることもあり、ラベル適性を向上せしめる
ために、調湿、カール防止等の処理工程を適宜付加する
こともできる。

「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論その範囲に限定されるものではない。また例中の
「部」及び「％」は特に断らない限りそれぞれ「重量部
」及び「重量％」を示す。

実施例１ 晒ＮＫＰ６０部、晒ＬＫＰ４０部のパルプ配合に、ロジ
ンサイズ１．５部、タルク５部、硫酸バンド３部を添加
して調製した紙料を、ヤンキードライヤのみを使用した
抄紙機で抄紙乾燥して米坪５０　ｇ　／　ｒｄの原紙を
得た。なお、この原紙のコツプ吸水度の５分値は２２　
ｇ／ｍであった。

別にカオリン（商品名：ＵＷ−９０，ＥＭＣ社製）１０
０部、ヘキサメタ燐酸ソーダ０．２部をコーレス分散機
を用いて水中に分散し、固形分濃度７０％の顔料スラリ
ーを調製した。この顔料スラリーに酸化澱粉（商品名：
エースＡ、王子コンス社製）３部、変性スチレン・ブタ
ジエン共重合体ラテックス（商品名：　ＪＳＲＯ６９６
，日本合成ゴム社製）２５部（固形分）を加え、更に水
を加えて固形分濃度６０％の塗液を調製した。

この塗液を上記原紙の平滑面側にオフのペンドブレード
コーターを用いて乾燥後の塗被量が２３ｇ　／　ｌとな
るように塗被乾燥した。次いで１５０℃の表面温度を有
する金属ロールとポリアミド樹脂の弾性ロールからなる
４ニツプのソフトコンパクトカレンダーで線圧１５０　
ｋｇ／ｃｍの条件で表面仕上げをし、その後アクリル系
エマルジョンをグラビアコーターで乾燥後の塗被量が４
ｇ／ｍとなるように塗工してアンダーコート層を形成し
た。

次にアンダーコート層上にアルミニウムを真空蒸着機で
５００人の厚さになるように蒸着し、さらにアクリル系
のトップコート層形成樹脂を塗被して金属蒸着ラベル用
紙を得た。

この金属蒸着ラベル用紙を２部４ｃｍの大きさに切り、
カゼイン糊をストライブ状に塗布してビール瓶に貼着し
、２４時間風乾した後で水に４８時間浸漬して蒸着層表
面に発生するクラックの状況を目視で判定した。なお、
評価は１試料についてそれぞれ１０回行いその結果を表
に示した。

実施例２〜４ コツプ吸水度の５分値をそれぞれ２８ｇ／ｍ（実施例２
）　、１４ｇ／％　（実施例３）、６ｇ／イ（実施例４
）とした以外は実施例１と同様にして金属蒸着ラベル用
紙を製造し、実施例１と同様に評価してその結果を表に
示した。

実施例５ 塗料層の乾燥後の塗被量を１５　ｇ／ｍとした以外は実
施例１と同様にして金属蒸着ラベル用紙を製造し、実施
例１と同様に評価してその結果を表に示した。

実施例６ カオリン（商品名：ＵＷ−９Ｑ、ＥＭＣ社製）７０部、
炭酸カルシウム（商品名：ラフトン１８ｏ０．＠北粉化
社製）３０部、ポリアクリル酸ソーダ０．２部を水中で
コーレス分散機により分散して固形分濃度６８％の顔料
スラリーを調製した。

この顔料スラリーに酸化澱粉１．５部（固形分）と変性
スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：Ｊ
ＳＲＯ６９６，日本合成ゴム社製）１５部（固形分）を
加え、更に水を加えて固形分濃度６０％の塗液を調製し
た。この塗液を使用した以外は実施例１と同様にして金
属蒸着ラベル用紙を製造し、実施例１と同様に評価して
その結果を表に示した。

実施例７ 塗液の顔料組成をカオリン６０部、重質炭酸カルシウム
３５部、サチンホワイト５部に変更し、且つソフトコン
パクトカレンダーの代わりに金属ロールの表面温度が７
０℃、線圧が３００ｋｇ／ｃｍ、速度が３００ｍ／分の
１２段スーパーカレンダーによって塗料層表面の平滑化
処理をした以外は実施例６と同様にして金属蒸着ラベル
用紙を製造し、実施例１と同様に評価してその結果を表
に示した。

なお、この実施例でもクラックの発生は認められなかっ
たが、金属蒸着面の光沢は実施例６に比較してテリが低
く少し劣っていた。

実施例８ 接着剤として変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテッ
クス８部（固形分）及びアクリル共重合体ラテックス（
商品名；プライマルＡＣ２２，日本アクリル化学社製）
１２部（固形分）を使用した以外は実施例７と同様にし
て金属蒸着ラベル用紙を製造し、実施例１と同様に評価
してその結果を表に示した。

比較例１ 多筒式ドライヤー乾燥装置を有する長網抄紙機で抄紙し
、コツプ吸水度の５分値が２２ｇ／ｍである原紙を使用
した以外は実施例１と同様にして金属蒸着ラベル用紙を
製造し、実施例１と同様に評価し７てその結果を表に示
した。

比較例２ ６本の多筒式ドライヤーを前乾燥装置として有し、且つ
ヤンキードライヤーを備えた抄紙機で抄紙し、コツプ吸
水度の５分値が２１ｇ／＋ｙｒである原紙を使用した以
外は実施例１と同様にして金属蒸着ラベル用紙を製造し
、実施例１と同様に評価してその結果を表に示した。

比較例３ 塗料中の接着剤である変性スチレン・ブタジエン共重合
体ラテックスの配合量を１２部（固形分）に変更した以
外は実施例１と同様にして金属蒸着ラベル用紙を製造し
、実施例１と同様に評価してその結果を表に示した。

比較例４〜５ コンブ吸水度の５分値をそれぞれ３ｇ／ｍ（比較例４）
、４５ｇ１０ｆ（比較例５）とした以外は実施例１と同
様にして金属蒸着ラベル用紙を製造し、実施例１と同様
に評価してその結果を表に示した。

〔評価基準〕・・・クラック発生程度 ○・・・クラックの発生が全く認められない。

△・・・クランクが一部で発生している。

×・・・全ての試料全面にクラックが発生している。

〔評価基準〕・・・金属光沢 ◎　　・・・　　Ｏ・・・　　△ 非常に良い　　良好　　　やや劣る 「効果」 表の結果から明らかなように、本発明の各実施例で得ら
れた金属蒸着ラベル用紙では金属蒸着面に全くクランク
が認められず、また金属蒸着面の光沢も優れていた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗料層、
   合成樹脂を主成分とするアンダーコート層、金属蒸着層
   と、必要に応じて合成樹脂を主成分とするトップコート
   層を順次設けてなる金属蒸着ラベル用紙において、該原
   紙が前乾燥を有しないヤンキードライヤーで乾燥され、
   ＪＩＳＰ−８１４０に基づくコップ 吸水度の５分値が５〜３０ｇ／ｍ＾２であることを特徴
   とする金属蒸着ラベル用紙。
2. （２）塗料層が接着剤としてスチレン・ブタジエン共重
   合体ラテックス及び／又は変性スチレン・ブタジエン共
   重合体ラテックスを顔料１００重量部に対し、１０重量
   部以上含有している請求項（１）記載の金属蒸着ラベル
   用紙。
3. （３）塗料層の塗被量が１０〜３０ｇ／ｍ＾２である請
   求項（１）又は（２）記載の金属蒸着ラベル用紙。
4. （４）塗料層を塗被乾燥後１００℃以上に加熱した高温
   カレンダーで表面仕上げする請求項（１）又は（２）記
   載の金属蒸着ラベル用紙の製造方法。