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特開2024-27967ガスバリア積層体、包装袋及び包装製品
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024027967
(43)【公開日】2024-03-01
(54)【発明の名称】ガスバリア積層体、包装袋及び包装製品
(51)【国際特許分類】
   B32B 15/08 20060101AFI20240222BHJP
   B65D 65/40 20060101ALI20240222BHJP
【FI】
B32B15/08 F
B65D65/40 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022131204
(22)【出願日】2022-08-19
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】TOPPANホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100169063
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 洋平
(74)【代理人】
【識別番号】100129296
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 博昭
(72)【発明者】
【氏名】若林 寛之
(72)【発明者】
【氏名】神永 純一
(72)【発明者】
【氏名】越山 良樹
(72)【発明者】
【氏名】小島 裕美子
(72)【発明者】
【氏名】石井 里佳
【テーマコード(参考)】
3E086
4F100
【Fターム(参考)】
3E086AB01
3E086AB02
3E086AC07
3E086AD01
3E086AD08
3E086BA04
3E086BA13
3E086BA14
3E086BA15
3E086BA24
3E086BB01
3E086BB02
3E086BB05
3E086BB51
3E086CA01
3E086CA11
3E086CA28
3E086CA29
3E086DA08
4F100AB10C
4F100AK03B
4F100AK03D
4F100AK21B
4F100AK24B
4F100AK51B
4F100AK53B
4F100AK70B
4F100AK70D
4F100AR00B
4F100BA10D
4F100DG10A
4F100EH46
4F100EH66
4F100EJ42
4F100GB16
4F100GB23
4F100GB66
4F100JD02
4F100JD04
4F100JL11B
4F100JM02C
4F100JN02
4F100YY00C
(57)【要約】
【課題】水蒸気バリア性を向上させることができるガスバリア積層体、包装袋及び包装製品を提供すること。
【解決手段】紙基材と、アンカーコート層と、アルミニウム蒸着層と、オーバーコート層とをこの順に備えるガスバリア積層体であって、ガスバリア積層体の全光線透過率が3.0%以下である、ガスバリア積層体。アルミニウム蒸着層中の酸素の含有率は2.9質量%以下であってよい。アンカーコート層は、極性基を有するポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、及び、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含んでよい。
【選択図】図1

【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙基材と、
アンカーコート層と、
アルミニウム蒸着層と、
オーバーコート層とをこの順に備えるガスバリア積層体であって、
前記ガスバリア積層体の全光線透過率が3.0%以下である、ガスバリア積層体。
【請求項2】
前記アルミニウム蒸着層中の酸素の含有率が2.9質量%以下である、請求項1に記載のガスバリア積層体。
【請求項3】
前記アンカーコート層が、極性基を有するポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、及び、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる、少なくとも1種の樹脂を含む、請求項1に記載のガスバリア積層体。
【請求項4】
前記アンカーコート層が、ポリビニルアルコール系樹脂を含む、請求項1に記載のガスバリア積層体。
【請求項5】
前記オーバーコート層が、極性基を有するポリオレフィン樹脂を含む、請求項1に記載のガスバリア積層体。
【請求項6】
前記アルミニウム蒸着層の厚みが20~100nmである、請求項1に記載のガスバリア積層体。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか一項に記載のガスバリア積層体を含む包装袋。
【請求項8】
密封袋と、
前記密封袋内に収容される内容物とを備え、
前記密封袋が、請求項7に記載の包装袋を用いて得られる、包装製品。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガスバリア積層体、包装袋及び包装製品に関する。
【背景技術】
【0002】
食品、飲料、医薬品及び化学品等の多くの分野では、それぞれの内容物に応じた包装材が使用されている。包装材には、内容物の変質の原因となる水蒸気等の透過防止性(ガスバリア性)が求められる。
【0003】
近年、海洋プラスチックごみ問題等に端を発する環境意識の高まりから、脱プラスチックの機運が高まっている。プラスチック材料の使用量削減の観点から、種々の分野において、プラスチック材料の代わりに、紙を使用することが検討されている。また、紙は、折り目保持性(デッドホールド性とも称される)を有することから、加工がしやすいという特徴を有する。そのため、包装材の分野においても、紙を使用したガスバリア積層体が検討されている。例えば下記特許文献1では、紙にアンカーコート層、バリア層及びオーバーコート層をこの順に積層するガスバリア積層体が開示されている。具体的には、下記特許文献1では、アンカーコート層及びオーバーコート層がそれぞれ、極性基を有するポリオレフィンであって、カルボキシ基、カルボキシ基の塩、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基を有するポリオレフィンを含むことにより、折り曲げられた後であっても十分なガスバリア性を有するとともに、プラスチック材料の使用量削減に寄与するガスバリア積層体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第2022/009609号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献1に記載のガスバリア積層体は、バリア層としてアルミニウム蒸着層を用いる場合に、水蒸気バリア性の向上の点で未だ改善の余地を有していた。
【0006】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、水蒸気バリア性を向上させることができるガスバリア積層体、包装袋及び包装製品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】
【0007】
本開示の発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた。その結果、本開示の発明者らは、ガスバリア積層体の全光線透過率と水蒸気バリア性との間に相関関係があるのではないかと考えた。そして、本開示の発明者らはさらに鋭意研究を重ねた結果、以下の開示により、上記課題を解決し得ることを見出した。
【0008】
本開示の一側面は、紙基材と、アンカーコート層と、アルミニウム蒸着層と、オーバーコート層とをこの順に備えるガスバリア積層体であって、前記ガスバリア積層体の全光線透過率が3.0%以下である、ガスバリア積層体を提供する。
上記ガスバリア積層体は、全光線透過率が3%を超えるガスバリア積層体に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【0009】
上記効果が得られる理由については以下のように推測される。
すなわち、ガスバリア積層体の全光線透過率を低くすることで、光の透過経路が狭められると同時に、ガスバリア積層体が全体して緻密な構造となり、それに伴って水蒸気の通過経路が狭められる。その結果、ガスバリア積層体は、全光線透過率が3%を超えるガスバリア積層体に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができることが可能となる。
【0010】
上記ガスバリア積層体において、上記アルミニウム蒸着層中の酸素の含有率が2.9質量%以下であってよい。
【0011】
上記ガスバリア積層体において、上記アンカーコート層は、極性基を有するポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、及び、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含んでよい。
【0012】
上記ガスバリア積層体において、上記アンカーコート層が、ポリビニルアルコール系樹脂を含んでよい。
【0013】
上記ガスバリア積層体において、上記オーバーコート層は、極性基を有するポリオレフィン樹脂を含んでよい。
【0014】
上記ガスバリア積層体において、上記アルミニウム蒸着層の厚みが20~100nmであってよい。
【0015】
本開示の別の側面は、上記ガスバリア積層体を含む包装袋を提供する。
上記包装袋は、上記ガスバリア積層体を含むため、全光線透過率が3%を超えるガスバリア積層体を含む包装袋に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【0016】
また本開示のさらに別の側面は、密封袋と、上記密封袋内に収容される内容物とを備え、上記密封袋が、上記包装袋を用いて得られる、包装製品を提供する。
上記包装製品は、上記ガスバリア積層体を含む包装袋を用いて得られる密封袋を備えるため、全光線透過率が3%を超えるガスバリア積層体を含む包装袋を用いて得られる密封袋を備える場合に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【発明の効果】
【0017】
本開示によれば、水蒸気バリア性を向上させることができるガスバリア積層体、包装袋及び包装製品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】本開示の一実施形態に係るガスバリア積層体を示す模式断面図である。
図2】本開示の一実施形態に係る包装袋を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。また、全図中、同一又は同等の構成要素には同一の符号を付すこととする。
【0020】
<ガスバリア積層体>
図1は、本開示の一実施形態に係るガスバリア積層体を示す模式断面図である。図1に示されるように、ガスバリア積層体10は、紙基材1と、アンカーコート層2と、アルミニウム蒸着層3と、オーバーコート層4とをこの順に備える。ガスバリア積層体10の全光線透過率が3.0%以下である。
ガスバリア積層体10は、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【0021】
以下、紙基材1、アンカーコート層2、アルミニウム蒸着層3、オーバーコート層4、及び、ガスバリア積層体10の全光線透過率についてより詳細に説明する。
【0022】
[紙基材]
紙基材1は、紙を有する基材であれば特に限定されるものではない。ここで、紙は、植物由来のパルプを主成分として含有している材料をいい、主成分とは、材料中に、植物由来のパルプを50質量%以上含有する成分をいう。ガスバリア積層体10が紙基材1を備えることによりプラスチック材料の使用量削減に寄与することが可能となる。
【0023】
紙基材1の具体例として、上質紙、特殊上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、模造紙及びクラフト紙、グラシン紙が挙げられる。紙基材1の厚みは、例えば、20~500g/m、30~100g/mであってよい。
【0024】
紙基材1は、紙のアンカーコート層2側にコート層をさらに有してもよい。紙基材1がコート層をさらに有することで、紙にアンカーコート層2が染み込むことを防ぐことができるほか、紙の凹凸を埋める目止めの役割を果たすこともでき、アンカーコート層2を欠陥なく均一に製膜することができる。コート層は、バインダー樹脂と、必要に応じて填料をさらに含んでもよい。バインダー樹脂としては、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-アクリル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、などの各種共重合体、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。填料としてはクレー、カオリン、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等が挙げられる。
【0025】
コート層の厚みは、特に制限されるものではないが、例えば、1~10μm、又は3~8μmであってよい。
【0026】
紙の含有率は、ガスバリア積層体10の全体を基準として、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましい。紙の重量がガスバリア積層体10の全体を基準として、50質量%以上であれば、プラスチック材料の使用量をより十分に削減することができるとともに、ガスバリア積層体10がリサイクル性に優れる。
【0027】
[アンカーコート層]
アンカーコート層2は、紙基材1とアルミニウム蒸着層3との間の密着性向上、及び、ガスバリア積層体10のガスバリア性の向上のために設けられるものである。アンカーコート層2は樹脂を含む。
【0028】
アンカーコート層2に含まれる樹脂の具体例としては、極性基を有するポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、及び、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの樹脂はいずれも極性基を有し、この極性基がアルミニウム蒸着層3中のアルミニウムと結合しやすいため、アルミニウム蒸着層3とアンカーコート層2との間の密着性を向上させやすくすることができる。また、このようなアンカーコート層2は、柔軟性に優れ、屈曲後(折り曲げ後)にアルミニウム蒸着層3の割れを抑制することができる。上記樹脂の中でも、極性基を有するポリオレフィン樹脂が好ましい。この場合、アンカーコート層2が緻密な膜となりやすくなり、ガスバリア積層体10の水蒸気バリア性がより向上しやすくなる。
【0029】
ポリオレフィン樹脂に含まれる極性基は、極性を有する官能基であれば特に制限されるものではない。このような極性基としては、例えばカルボキシ基、カルボキシ基の塩、カルボン酸無水物基及びカルボン酸エステル基よりが挙げられる。ポリオレフィン樹脂は、上記極性基を1種類のみ含んでもよく、複数種類含んでいてもよい。
【0030】
極性基を有するポリオレフィン樹脂としては、エチレン、プロピレンなどのオレフィンと、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和化合物とを共重合したものなどが用いられる。具体的には、エチレンとアクリル酸との共重合体、エチレンとメタアクリル酸との共重合体、プロピレンとアクリル酸との共重合体、プロピレンとメタアクリル酸との共重合体、エチレンと無水マレイン酸との共重合体等が挙げられる。
【0031】
あるいは、アンカーコート層2に含まれる樹脂は、ポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。この場合、ポリビニル系アルコール樹脂は極性基(水酸基)を有し、この極性基がアルミニウム蒸着層3中のアルミニウムと結合しやすくなるため、アルミニウム蒸着層3とアンカーコート層2との間の密着性を向上させやすくすることができる。また、このようなアンカーコート層2は、柔軟性に優れ、屈曲後(折り曲げ後)にアルミニウム蒸着層3の割れを抑制することができる。また、アンカーコート層2が上述した樹脂(極性基を有するポリオレフィン樹脂など)を含む場合に比べて、ガスバリア積層体10のガスバリア性(特に酸素バリア性)をより向上させることができる。
【0032】
ポリビニルアルコール系樹脂とは、ビニルアルコールを構成単位として含む樹脂であり、ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、完全けん化のポリビニルアルコール樹脂、部分けん化のポリビニルアルコール樹脂、変性ポリビニルアルコール樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂が挙げられる。
【0033】
ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、300以上1500以下であることが好ましい。重合度が300以上であれば、ガスバリア積層体10のバリア性や屈曲耐性が良好になり、重合度が1500以下であれば、ポリビニルアルコール系樹脂の塗液の粘度が低くなり、塗工性が良好になる。
【0034】
アンカーコート層2は、上記樹脂のほかに、界面活性剤、防腐剤、保存安定剤、シランカップリング剤、有機金属化合物(有機チタネート化合物など)などの密着性付与剤、消泡剤、レベリング剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
【0035】
アンカーコート層2における樹脂の含有量は、例えば、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってもよく、90質量%以上であってもよく、100質量%であってもよい。
【0036】
アンカーコート層2の厚みは、例えば、1μm以上であってよく、2μm以上であってよい。アンカーコート層2の厚みが1μm以上であれば、紙基材1の表面の凹凸を効率的に埋めることができ、アルミニウム蒸着層3を均一に積層させることができる。
アンカーコート層2の厚みは、20μm以下であってよく、10μm以下であってよく、5μm以下であってよい。アンカーコート層2の厚みが20μm以下であれば、コストを抑えつつアルミニウム蒸着層3を均一に積層させることができる。
【0037】
アンカーコート層2を形成する方法としては、紙基材1上に、上述した樹脂及び溶媒を含む塗液(アンカーコート層形成用組成物)を塗布し、乾燥させてアンカーコート層2を形成する方法が挙げられる。このように、紙基材1上に、アンカーコート層形成用組成物を塗工してアンカーコート層2を形成する場合、アンカーコート層2の厚みを小さくすることができるため、ガスバリア積層体10におけるプラスチック比率を下げることができる。
【0038】
塗液に含まれる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-ペンチルアルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。特に水と、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコールとの混合溶媒が好ましい。
【0039】
[アルミニウム蒸着層]
アルミニウム蒸着層3は、蒸着法により形成された、アルミニウムを主成分として含む層で構成される層である。ここで、「主成分」とは、アルミニウム蒸着層3中の含有率が90質量%以上である成分をいう。アルミニウム蒸着層3は、アルミニウムを主成分として含んでいればよく、アルミニウムのみで構成されてもよく、アルミニウム以外に酸素をさらに含んでもよい。
【0040】
アルミニウム蒸着層3が酸素をさらに含む場合、アルミニウム蒸着層3中の酸素の含有率は特に制限されるものではないが、2.9質量%以下であってよく、2.5質量%以下であってもよく、2質量%以下であってもよく、1.8質量%以下であってもよく、1.5質量%以下であってもよい。アルミニウム蒸着層3中の酸素の含有率が2.9質量%以下であると、ガスバリア積層体10の全光線透過率が低くなりやすく、水蒸気バリア性がより向上しやすい。
【0041】
アルミニウム蒸着層3中の酸素の含有率は0質量%より大きくてもよく、0.5質量%以上でもよく、1.0質量%以上でもよく、1.2質量%以上でもよい。
アルミニウム蒸着層3は、蒸着中の真空度と酸素の流量を適宜設定することにより調整することができる。
【0042】
アルミニウム蒸着層3の厚みは、使用用途によって適宜設定すればよく、例えば10~300nmである。アルミニウム蒸着層3の厚みは、20~100nmであってもよく、30~80nmであってもよく、40~60nmであってもよい。アルミニウム蒸着層3の厚みを20nm以上とすることでアルミニウム蒸着層3の連続性を十分なものとしやすく、ガスバリア積層体10の水蒸気バリア性がより向上しやすくなる。アルミニウム蒸着層3の厚みを100nm以下とすることで、ガスバリア積層体10の水蒸気バリア性がより向上しやすくなる。また、アルミニウム蒸着層3のカールやクラックの発生を十分に抑制でき、十分なガスバリア性能及び可撓性を達成しやすくなる。
【0043】
アルミニウム蒸着層3は、蒸着法によって成膜されるため、酸素ガスバリア性能や膜均一性に優れる。また真空蒸着法の中でも、特に電子ビーム加熱による成膜法を用いることが好ましい。この成膜法は、成膜速度を照射面積や電子ビーム電流などで制御しやすいことや蒸着材料への昇温降温が短時間で行えることから有効である。
【0044】
[オーバーコート層]
オーバーコート層4は、アンカーコート層2とともにアルミニウム蒸着層3を挟むことでアルミニウム蒸着層3を保護するとともに、ガスバリア積層体10のガスバリア性を向上させるために設けられるものである。オーバーコート層4は樹脂を含む。なお、オーバーコート層4がヒートシール機能を有する場合には、オーバーコート層4はヒートシール層を兼ねることになる。
【0045】
オーバーコート層4に含まれる樹脂の具体例としては、極性基を有するポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、及び、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの樹脂はいずれも極性基を有し、この極性基がアルミニウム蒸着層3中のアルミニウムと結合しやすいため、アルミニウム蒸着層3とオーバーコート層4との間の密着性を向上させやすくすることができる。また、このようなオーバーコート層4は、柔軟性に優れ、屈曲後(折り曲げ後)にアルミニウム蒸着層3の割れを抑制することができる。上記樹脂の中でも、極性基を有するポリオレフィン樹脂が好ましい。この場合、オーバーコート層4が緻密な膜となりやすくなり、ガスバリア積層体10の水蒸気バリア性をより向上させやすくなる。
【0046】
ポリオレフィン樹脂に含まれる極性基は、極性を有する官能基であれば特に制限されるものではない。このような極性基としては、例えばカルボキシ基、カルボキシ基の塩、カルボン酸無水物基及びカルボン酸エステル基が挙げられる。ポリオレフィン樹脂は、上記極性基を1種類のみ含んでもよく、複数種類含んでいてもよい。
【0047】
極性基を有するポリオレフィン樹脂としては、エチレン、プロピレンなどのオレフィンと、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和化合物とを共重合したものなどが用いられる。具体的には、エチレンとアクリル酸との共重合体、エチレンとメタアクリル酸との共重合体、プロピレンとアクリル酸との共重合体、プロピレンとメタアクリル酸との共重合体、エチレンと無水マレイン酸との共重合体等が挙げられる。
【0048】
オーバーコート層4は、上記樹脂のほかに、界面活性剤、防腐剤、保存安定剤、シランカップリング剤、有機金属化合物(有機チタネート化合物など)などの密着性付与剤、消泡剤、レベリング剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
【0049】
オーバーコート層4中の樹脂の含有量は、例えば、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、90質量%以上であってよく、100質量%であってよい。
【0050】
オーバーコート層4の厚みは、例えば、0.05μm以上であってよく、0.5μm以上であってよく、1μm以上であってよい。オーバーコート層4の厚みが0.05μm以上であれば、オーバーコート層4がヒートシール層を兼ねる場合、上述したヒートシール層としての役割を十分に発揮することができる。
オーバーコート層4の厚みは、20μm以下であってよく、10μm以下であってよく、5μm以下であってよく、3μm以下であってもよい。オーバーコート層4の厚みが20μm以下であれば、コストを抑えつつアルミニウム蒸着層3との密着性やバリア性を十分に発揮することができる。特に、オーバーコート層4の厚みが3μm以下であると、ガスバリア積層体におけるプラスチック比率を下げることができるとともに、オーバーコート層4に対し、より優れた柔軟性を付与することができる。
【0051】
オーバーコート層4を形成する方法としては、アルミニウム蒸着層3の上に、上述した樹脂及び溶媒を含む塗液(オーバーコート層形成用組成物)を塗布し、乾燥させてオーバーコート層4を形成する方法が挙げられる。このように、アルミニウム蒸着層3上に、オーバーコート層形成用組成物を塗工してオーバーコート層4を形成する場合、オーバーコート層4の厚みを小さくすることができるため、ガスバリア積層体10におけるプラスチック比率を下げることができる。
【0052】
塗液に含まれる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-ペンチルアルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられ、特に水と、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコールとの混合溶媒が好ましい。
【0053】
オーバーコート層4に含まれる樹脂は、アンカーコート層2に含まれる樹脂と同種のものであっても異種のものであってもよい。
【0054】
[ガスバリア積層体の全光線透過率]
ガスバリア積層体10の全光線透過率は、3.0%以下であればよい。ガスバリア積層体10の全光線透過率が3.0%以上であると、ガスバリア積層体10の水蒸気バリア性をより向上させることができる。
全光線透過率とは、JIS K 7361に従って測定される値をいう。全光線透過率は、具体的には、日本電色工業株式会社製の濁度計「NDH2000」を用いて測定することができる。
【0055】
ガスバリア積層体10の全光線透過率は、水蒸気バリア性を向上させる観点からは、2.0%以下であることが好ましく、1.0%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることがより一層好ましく、0.2%以下であることが特に好ましい。
ガスバリア積層体10の全光線透過率は、0.005%以上であってもよく、0.01%以上であってもよい。
【0056】
<包装袋>
次に、本開示の包装袋の実施形態について図2を参照しながら説明する。図2は、本開示の一実施形態に係る包装袋を示す斜視図である。
図2に示される包装袋20は、ガゼット袋であり、ガスバリア積層体10からなる。包装袋20は、ガスバリア積層体10が折り曲げられている箇所(折り曲げ部)Bを有する。折り曲げ部Bは、最内層側からみてガスバリア積層体10が山折りされている箇所である。
包装袋20は、ガスバリア積層体10を含むため、全光線透過率が3%を超えるガスバリア積層体を含む包装袋に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【0057】
包装袋20は、例えば1枚のガスバリア積層体をオーバーコート層4が対向するように二つ折りにした後、所望の形状になるように適宜折り曲げてヒートシールすることによって袋形状としたものであってもよく、複数枚のガスバリア積層体10を、オーバーコート層4を内側に向けた状態で適宜折り曲げて互いにヒートシールすることによって袋形状としたものであってもよい。
【0058】
包装袋20において、ヒートシール強度は、2N以上であってよく、4N以上であってよい。なお、ヒートシール強度の上限値は特に制限されるものではないが、ヒートシール強度は例えば10N以下であってよい。
【0059】
なお、本実施形態では、包装袋20の一例としてガゼット袋が挙げられているが、本開示の包装袋は、例えば、ピロー袋、三方シール袋又はスタンディングパウチであってもよい。本開示の包装袋は、必ずしも折り曲げ部を有さなくてもよい。
【0060】
<包装製品>
次に、本開示の包装製品について説明する。
本開示の包装製品は、密封袋と、密封袋内に収容される内容物とを備える。密封袋は、包装袋20を用いて得られる。具体的には、密封袋は、包装袋20の上部の開口部をシールすることで得られる。
内容物としては、食品、医薬品等が挙げられる。本実施形態に係る包装製品は、水蒸気バリア性を向上させることができる。
包装製品は、ガスバリア積層体10を含む包装袋20を用いて得られる密封袋を備えるため、全光線透過率が3%を超えるガスバリア積層体を含む包装袋を用いて得られる密封袋を備える場合に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【0061】
なお、本開示は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態のガスバリア積層体10は、オーバーコート層4がヒートシール機能を有さない場合には、オーバーコート層4の上にヒートシール層をさらに備えてもよい。
【0062】
なお、本開示の概要は以下のとおりである。
[1]紙基材と、アンカーコート層と、アルミニウム蒸着層と、オーバーコート層とをこの順に備えるガスバリア積層体であって、前記ガスバリア積層体の全光線透過率が3.0%以下である、ガスバリア積層体。
[2]前記アルミニウム蒸着層中の酸素の含有率が2.9質量%以下である、[1]に記載のガスバリア積層体。
[3]前記アンカーコート層が、極性基を有するポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、及び、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる、少なくとも1種の樹脂を含む、[1]又は[2]に記載のガスバリア積層体。
[4]前記アンカーコート層が、ポリビニルアルコール系樹脂を含む、[1]又は[2]に記載のガスバリア積層体。
[5]前記オーバーコート層が、極性基を有するポリオレフィン樹脂を含む、[1]~[4]のいずれかに記載のガスバリア積層体。
[6]前記アルミニウム蒸着層の厚みが20~100nmである、[1]~[5]のいずれかに記載のガスバリア積層体。
[7][1]~[6]のいずれかに記載のガスバリア積層体を含む包装袋。
[8]密封袋と、前記密封袋内に収容される内容物とを備え、前記密封袋が、[7]に記載の包装袋を用いて得られる、包装製品。
【実施例0063】
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの例に限定されるものではない。
【0064】
(実施例1)
紙(クレーコート紙、紙の厚み:50μm、クレーコート層の厚み:5μm、紙の坪量:50g/m)の表面上に、カルボキシ基のアンモニウム塩を含むオレフィン-不飽和カルボン酸共重合体を含む塗液(商品名:ザイクセンAC、住友精化株式会社製)をバーコーターで塗工し、オーブンで乾燥させ、厚み3μmのアンカーコート層を形成させた。
続いて、アンカーコート層上に、蒸着法により、厚みが50nmとなるようにAL蒸着層を形成した。このとき、AL蒸着層は、蒸着中の真空度を0.03Pa、酸素の流量を0sccmに設定して形成した。
その後、アイオノマーを含む塗液(商品名:ケミパールS100、三井化学株式会社製)をバーコーターで塗布し、オーブンで乾燥させ、厚み3μmのオーバーコート層を形成した。
こうしてガスバリア積層体を得た。
得られたガスバリア積層体について、JIS K 7361に従って全光線透過率を測定した。全光線透過率の測定は、具体的には、日本電色工業株式会社製の濁度計「NDH2000」を用いて行った。結果を表1に示す。表1に示すとおり、全光線透過率は0.02%であった。また、得られたガスバリア積層体について、AL蒸着層中の酸素の含有率を、X線光電子分光分析装置(製品名:JPS-9010MX、日本電子株式会社製)を用い、Arイオンエッチングによるデプス分析を用いて測定したところ、AL蒸着層中の酸素の含有率は表1に示すとおり、1.46質量%であった。
【0065】
(実施例2)
紙基材の紙の坪量を55g/m、紙の厚さを55μm、クレーコート層の厚みを6μmとしたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0066】
(実施例3)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.03Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素含有量が2.32質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率を0.11%としたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0067】
(実施例4)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.05Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素含有量が2.88質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率を0.31%としたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0068】
(実施例5)
AL蒸着層の厚みを20nmとし、ガスバリア積層体の全光線透過率を0.31%としたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0069】
(実施例6)
AL蒸着層の厚みを100nmとし、ガスバリア積層体の全光線透過率を0.01%としたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0070】
(比較例1)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.08Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素含有量が3.43質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率を3.06%としたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0071】
(比較例2)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.10Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素含有量が9.4質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率を3.62%としたこと以外は実施例1と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0072】
(実施例7)
紙(クレーコート紙、紙の厚み:50μm、クレーコート層の厚み:5μm、紙の坪量:50g/m)の表面上に、けん化度98%、重合度500のポリビニルアルコール樹脂を水/IPA=8/2(体積比)の混合溶媒に固形分濃度10質量%で溶解したポリビニルアルコール樹脂を含む塗液をバーコーターで塗工し、オーブンで乾燥させ、厚み3μmのアンカーコート層を形成させた。
続いて、アンカーコート層上に、蒸着法により、厚みが50nmとなるようにAL蒸着層を形成した。このとき、AL蒸着層は、蒸着中の真空度を0.03Pa、酸素の流量を0sccmに設定して形成した。
その後、アイオノマーを含む塗液(商品名:ケミパールS100、三井化学株式会社製)をバーコーターで塗布し、オーブンで乾燥させ、厚み3μmのオーバーコート層を形成した。
こうしてガスバリア積層体を得た。
得られたガスバリア積層体について、実施例1と同様にして全光線透過率を測定した。結果を表2に示す。表2に示すとおり、全光線透過率は0.41%であった。また、得られたガスバリア積層体について、実施例1と同様にしてAL蒸着層中の酸素の含有率を求めたところ、AL蒸着層中の酸素の含有率は表2に示すとおり、1.46質量%であった。
【0073】
(実施例8)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.03Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素の含有率が2.32質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率が0.82%となるようにしたこと以外は実施例7と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0074】
(実施例9)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.05Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素の含有率が2.88質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率が1.75%となるようにしたこと以外は実施例7と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0075】
(比較例3)
AL蒸着層を、蒸着中の真空度を0.08Pa、酸素の流量を100sccmに設定することによりAL蒸着層中の酸素の含有率が3.43質量%となるように形成し、ガスバリア積層体の全光線透過率が3.28%となるようにしたこと以外は実施例7と同様にしてガスバリア積層体を作製した。
【0076】
<水蒸気透過度の測定>
実施例1~9及び比較例1~3に係るガスバリア積層体について、水蒸気透過度を、MOCON法で測定した。測定は、温度40℃、相対湿度90%の条件下で行った。600gのローラーを300mm/分の速さで転がしながら、ガスバリア積層体に折り目を付け、開いた後のガスバリア積層体の水蒸気透過度も同様に測定した。結果を表1及び表2に示す。なお、表1及び表2において、水蒸気透過度の単位は、「g/m・day]である。また、表1においては、比較例1の水蒸気透過度を100としたときの実施例1~6及び比較例2の水蒸気透過度の相対値を併記した。表2においては、比較例3の水蒸気透過度を100としたときの実施例7~9及び比較例3の水蒸気透過度の相対値を併記した。
【0077】
<酸素透過度の測定>
実施例7~9及び比較例3に係るガスバリア積層体について、酸素透過度を、JIS K7126、B法(等圧法)により測定した。測定装置としては、Nodern Control社製 OXTRAN 2/20を用い、測定は、温度30℃、相対湿度70%の条件下で行った。結果を表2に示す。表2において、酸素透過度の単位は、[cc/m/d/atm]である。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【0080】
表1に示す結果より、実施例1~6のガスバリア積層体は比較例1のガスバリア積層体に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができることが分かった。
また、表2に示す結果より、実施例7~9のガスバリア積層体は比較例3のガスバリア積層体に比べて、水蒸気バリア性を向上させることができることが分かった。
したがって、本開示のガスバリア積層体によれば、水蒸気バリア性を向上させることができることが確認された。
【符号の説明】
【0081】
1…紙基材、2…アンカーコート層、3…アルミニウム蒸着層、4…オーバーコート層、10…ガスバリア積層体、20…ガゼット袋(包装袋)、B…折り曲げ部。

図1
図2