JPH01298295A - 金属蒸着紙 - 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紙に関し、美
麗な金属光沢を有し、さら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
ンク（亀裂）を改良した金属蒸着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、特にアルミ箔を貼
り合セた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た。

しかし、近年になってアルミ箔を貼り合せたラベル用紙
は次第に金属蒸着紙に置き換えられようとしている。こ
れは金属蒸着紙とアルミ箔を貼り合せたラベル用紙を比
べた場合、金属蒸着紙のアルミニウム使用量はアルミ箔
を貼り合せたラベル用紙の１／１００以下であり、省資
源、コスト低減のメリットがあるためであり、さらに印
刷適性、カッティング作業性、表面光沢が良いなどの利
点によるものである。また、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、アルミニウムの使用量が少なければ少ないほど作
業環境や安全面で有利となるため、金属蒸着紙の使用が
一層拡がってきている。

このように優れた特徴を発揮する金属蒸着紙においても
、使用時に以下の問題がある。すなわち、金属蒸着紙を
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
時に金属蒸着層に細かいクラック（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５９−１７１９３３号）も提案されているが、満足
すべき結果は得られていない。

さらに、従来の金属蒸着紙の製法においては基紙に平滑
性をもたせるため、基紙上に顔料および接着剤を主成分
とする塗料層を設け、さらにその上に合成樹脂を主成分
とするアンダーコート層を設けることが一般に行われて
いるが、このようにしても平滑性が不充分であり、表面
の金属光沢が未だに不充分なものしか得られていない。

「発明が解決しようとする課題」 本発明は、水中に浸漬等した場合でも金属蒸着層にクラ
ック等を発生させず、しかも優れた金属光沢を有する金
属蒸着紙を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は、基紙上に電子線硬化型樹脂が電子線照射によ
り硬化した層を介して金属蒸着層が形成されてなる金属
蒸着紙において、該基紙の横方向の水中伸度が２．５％
以下であることを特徴とする金属蒸着紙である。

「作用」 本発明者等は、金属蒸着紙を用いた場合に発生するクラ
ックについて検討した結果、金属蒸着紙をビール瓶等に
ラベルとして貼着し、冷水に浸したり、冷蔵庫に入れた
場合、ラベルを構成する基紙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、ひずみが生じて金属蒸
着層にクラッ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基紙の水に対する伸びを小さくする
必要があり、基紙の横方向の水中伸度が２．５％以下の
ものを使用することによりクランクの発生を少なくする
ことができることを見出した。

更に金属蒸着層を形成させるにあたり、上記のような基
紙上に電子線硬化型樹脂が電子線照射により硬化した層
を介して金属蒸着層を形成させると、基紙の湿潤に伴う
伸びを抑制し、クラックの発生を極めて効果的に防止出
来ることが明らかになった。

このような電子線照射により硬化して得られる層は架橋
密度が極めて高いため寸法安定性に優れ、基紙の伸縮を
抑制するものと考えられる。またこのような電子線硬化
層は、平滑性に優れるため、電子線硬化樹脂層を介して
金属蒸着層を形成すると蒸着紙表面は美麗で金属光沢に
極めて優れたものが得られる。

本発明で用いる基紙は、抄紙の横方向の水中伸度が２．
５％以下の紙であり、好ましくは１．５％以下の祇であ
る。このような基紙は具体的には次のようにして得られ
る。

（イ）基紙の抄紙の横方向の抗張力Ｙ　（ｋｇ）と流れ
方向の抗張力Ｔ　（ｋｇ）の比Ｘ（０式）を７０〜１３
０％、好ましくは８０〜１２０％に調整する。

Ｘ＝Ｙ／ＴｘｌＯＯ（χ）・・・■ 一般の抄紙条件によって抄紙される紙は流れ方向の抗張
力Ｔが横方向の抗張力Ｙに比較して大巾に大きいため、
上記■弐で表される抗張力の比Ｘは６０％以下であり、
３０〜５０％といった紙がほとんどである。この原因と
しては、パルプ繊維が流れ方向に配向していることが考
えられる。このような紙は通常の乾燥工程を用いた場合
、縦方向の水中伸度は約１％以下であるのに対して、横
方向の水中伸度が非常に大きく５％以上になることもあ
る。

本発明に用いる基紙は、上述の如く抗張力の比Ｘが７０
〜１３０％、好ましくは８０〜１２０％という特殊な値
を有するもので、かかる特殊な値を有する基紙は抄紙機
上でのバルブ繊維の方向性を変化させることにより得ら
れる。バルブ繊維の方向性は、ワイヤー上でのシェーキ
ングおよび乾燥工程でのドロー（引っ張り）によって影
響を受けるが、主にスライスジェットとワイヤーの適当
な速度設定により適宜コントロールされる。

すなわちスライスジェットに比較してワイヤーのスピー
ドを速くすると繊維は流れ方向に並びやすく、流れ方向
の抗張力は強くなるが、逆にワイヤーのスピードを遅く
すると横方向へ並ぶ傾向が増して横方向の抗張力が強ま
るものである。従って上記の如き基紙は、それぞれの抄
紙機に応じて主にスライスジェットとワイヤーの速度を
適宜設定することによって抄紙される。なお、抗張力の
比Ｘが１４０％にもなると、紙の地合が大巾に低下し、
好ましくない。

上記のような方法により得られた基紙は、通常の乾燥工
程を用いたものであっても、横方向の水中伸度が２．５
％以丁であり、１．５％以下のものも充分製造可能る。

（ロ）緊張乾燥紙を用いる。抄造時に乾燥部において紙
は横方向に著しく収縮するが、ここで述べる緊張乾燥紙
とは、乾燥時に横方向に張力を与えて紙の収縮を抑えて
乾燥した紙のことである。

例えばヤンキードライヤーの様な表面が高度に研磨され
た大径のシリンダードライヤー面に湿潤紙匹を圧着ロー
ルで密着させ、乾燥することによって紙の横方向の収縮
を抑えることができる。所謂片艶紙はこのようにして造
られたものである。

更に緊張乾燥紙としては、紙匹の水分が４０〜７０％と
いう水分域で温度１００　’Ｃまたは、それ以上で外圧
を加えて密着乾燥する方式、所謂プレス乾燥によって製
造した紙が含まれる。

緊張乾燥する前段階で多筒式シリンダードライヤー等の
乾燥装置を用いて前乾燥を行った場合、抄造スピードを
上げられる利点があるが、前乾燥の際に横方向の収縮が
起こるため、前乾燥せずに直接ヤンキードライヤー等の
みで緊張乾燥させる場合に比べ横方向の水中伸度は大き
くなる。

このような緊張乾燥紙は横方向の水中伸度が２゜５％以
下であり、１．５％以下のものも充分製造可能である。

抄紙機」二でバルブ繊維の配向性を調整して抗張力の比
Ｘが７０〜１３０％になるようにしたものを緊張乾燥す
ると特に優れたクラック防止効果が得られる。

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

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

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

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

（２）　　モノマーとしては、 （ａ）　　エチレン性不飽和モノまたはポリカルボン酸
等で代表されるカルボキシル基含有単量体およびそれら
のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等のカル
ボン酸塩基含有単量体； （ｂ）　　エチレン性不飽和（メタ）アクリルアミドま
たはアルキル置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニル
ピロリドンのようなビニルラクタム類で代表されるアミ
ド基含有単量体；（Ｃ）　　脂肪族または芳香族ビニル
スルホン酸類で代表されるスルホン酸基含有単量体およ
びそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩
等のスルホン酸塩基含有単量体； （ｄ）　　エチレン性不飽和エーテル等で代表される水
酸基金を単量体； （ｅ）　　ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート
−２−ビニルピリジン等のアミノ基含有単量体；げ）　
４級アンモニウム塩基含有単量体；（禰　エチレン性不
飽和カルボン酸のアルキルエステル； （ｈ）（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基含有単
量体； （ｉ）　　スチレン； （ｊ）　　酢酸ビニル、酢酸（メタ）アリル等のエチレ
ン性不飽和アルコールのエステル； （ト）活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体のモノ（メタ）アクリレート類；（１）多塩
基酸と不飽和アルコールとのジエステルで代表されるエ
ステル基含有２官能単量体；（ホ）活性水素を含有する
化合物のアルキレンオキシド付加重合体と（メタ）アク
リル酸とのジエステルよりなる２官能単量体； （ｎ）　　Ｎ、Ｎ−メチレンビスアクリルアミド等のビ
スアクリルアミド； （Ｏ）　　ジビニルベンゼン、ジビニルエチレングリコ
ール、ジビニルスルホン、ジビニルエーテル、ジビニル
ケトン等の２官能単量体；枦）ポリ力・ルボン酸と不飽
和アルコールとのポリエステルで代表されるエステル基
含有多官能単量体； （ｑ）　　活性水素を含有する化合物のアルキレンオキ
シド付加重合体と（メタ）アクリル酸とのポリエステル
よりなる多官能単量体； （ｒ）トリビニルベンゼンのような多官能不飽和単量体
。

等が挙げられる。

電子線硬化型樹脂を基紙上あるいは、蒸着転写フィルム
の蒸着層上に塗布する場合の塗布手段は、バーコーター
、ロールコータ−、エアナイフコーター、グラビアコー
ター等の通常の塗工法によって行われる。また塗布量は
乾燥重量で０．１〜２０ｇ／ｒｄが好ましく、より好ま
しくは１〜１０ｇ／Ｍである。この際塗布量が０．１ｇ
／ｒｒｆ未満では表面の平滑性が不充分となり充分な金
属光沢が得られなくなり、２０ｇ／ｒｒｒより多いと経
済的に不利なばかりでなく、使用する樹脂によっては、
ラベルが硬くなりすぎ、カッティング作業性が劣り、ま
た洗瓶工程でラベルを溶解・剥離し難くなるといった難
点が生じる。

照射する電子線の線量は０．１〜２０Ｍｒａｄ、好まし
くは０．５〜１０Ｍｒａｄ程度の範囲が望ましい。０゜
１　Ｍｒａｄ未満では樹脂成分を充分に硬化させること
ができず、２０Ｍｒａｄを越えると基紙の強度が低下す
る恐れがある。

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

なお、基紙上には平滑性を更に良くするために顔料およ
び接着剤を主成分とする塗料層を設けることができる。

また基紙と電子線硬化樹脂層との間に、あるいは塗料層
を設けた場合は塗料層と電子線硬化樹脂層との間に合成
樹脂を主成分とするアンダーコー）−層を設けると基紙
の平滑性を一層高め、電子線硬化型樹脂の基紙への過度
の浸透を抑えることができる。アンダーコート層に使用
される合成樹脂としては、例えばアルキッド系樹脂、ア
クリル系樹脂、ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ウレ
タン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられ、溶剤系
あるいは水性系媒体に溶解または分散して塗布する。ま
た電子線硬化型や紫外線硬化型の樹脂も使用することが
できる。

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

「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
「部コおよび「％」はそれぞれ「重量部」および「重量
％ｊを示す。

実施例１ ＮＢＫＰ６０部、ＬＢＫＰ４０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、乾燥工程で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５０ｇ／ｒｒｒの
緊張乾燥紙を得た。なお、この基紙の横方向の水中伸度
は１．０％であった。

次にポリエチレンテレフタレートフィルム（２５μｍ）
にシリコーン系？、ＩＩ離剤を塗布し、その上にアルミ
ニウムを真空蒸着装置で５００人の厚さに蒸着した。こ
の蒸着フィルムの蒸着層面に電子線硬化型樹脂（モービ
ルケミカル社製、７７Ｘ−１８７Ａ）を４ｇ／ｒｆ塗布
し、基紙と貼り合せた後、蒸着フィルム側より、電子線
照射装置（エレクトロカーテンＣＢ１５０；ＥＳ１社製
）を用いて３　Ｍｒａｄの電子線を照射した。照射後ポ
リエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、蒸着層が
転写された金属蒸着紙を得た。

実施例２ ＮＢＫＰ　１５部、ＬＢＫＰ８５部のパルプ配合にロジ
ンサイズ１．５部、タルク５部、硫酸バンド３部を添加
して調製した紙料を長網抄紙機によりパルプ繊維の配列
に留意し、横方向と流れ方向の抗張力の比が９５％とな
るように調節して抄紙を行った。なお、乾燥工程では通
常の多筒式シリンダードライヤーを用いた。この基紙の
横方向の水中伸度は１．４％であった。次に実施例１と
同様の方法で金属蒸着層を形成させ、金属蒸着紙を得た
。

実施例３ 実施例１と同様の基紙上に電子線硬化型樹脂（モービル
ケミカル社製；７８Ｅ３６３）を６ｇ／ｎ（ｊｌ布し、
３　Ｍｒａｄの電子線を照射した。この硬化樹脂層上に
、真空蒸着装置を用いてアルミニウムを５００人の厚さ
に蒸着し、金属蒸着紙を得た。

実施例４ 実施例２と同様の紙料を用い長網抄紙機により横方向と
流れ方向の抗張力の比が７５％となるように調節して抄
紙を行った。乾燥工程では通常の多筒式シリンダードラ
イヤーを用いた。この）−（紙の横方向の水中伸度は２
．０％であった。次に実施例１と同様の方法で金属蒸着
層を形成し、金属蒸着紙を得た。

比較例１ 実施例１と同様の紙料を用い、多筒式ドライヤー乾燥装
置を有する長網抄紙機で通常の条件で抄紙した。得られ
た基紙の横方向と流れ方向の抗張力の比は４０％であり
、また横方向の水中伸度は４．２％であった。次に実施
例１と同様の方法で金属蒸着層を形成させ、金属蒸着紙
を得た。

比較例２ 実施例１と同様の基紙を用い、基紙上にアクリル系エマ
ルジョンをグラビアコーターで乾燥塗布料が６ｇ／ｒ＋
（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ラムを真空蒸着装置
で５００人の厚さになるように蒸着し、金属蒸着紙を得
た。

比較例３ 実施例２と同様の基紙を用いた他は比較例２と同様にし
て金属蒸着紙を得た。

以上のようにして得られた各金属蒸着紙を２ｃｍＸ　４
　ｃｍ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時間風乾した後に、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、その結果を第１表に示した。

また、金属蒸着面の光沢を目視により判定し、結果を第
１表に示した。

〔評価基準〕

之立ヱを全１丘度 ◎・・・クランクの発生が全く認められない。

Ｏ・・・クラックが殆ど認められない。

Δ・・・クランクが発生しており、実用上問題がある。

×・・・全ての試料の全面にクラ・ツクが発生している
。

童ＸＬ沢 Ｏ・・・非常に良い ×・・・劣る 「効果」 本発明はクラックの発生がなく、金属光沢に優れた金属
蒸着紙であった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基紙上に電子線硬化型樹脂が電子線照射により硬
   化した層を介して金属蒸着層が形成されてなる金属蒸着
   紙において、該基紙の横方向の水中伸度が２．５％以下
   であることを特徴とする金属蒸着紙。
2. （２）下式で表される横方向の抗張力Ｙと流れ方向の抗
   張力Ｔの比Ｘが７０〜１３０％である基紙を用いること
   を特徴とする請求項（１）記載の金属蒸着紙。 Ｘ＝Ｙ／Ｔ×１００（％）
3. （３）基紙が緊張乾燥紙であることを特徴とする請求項
   （１）記載の金属蒸着紙。